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信息光电子科技学院2015 -2016学年第一学期研究生《固体物理 》课程期末考试试卷
姓名 学号 专业
题号 一 二 得分 三 四 五 六
七 八 九 十 总分 一、单项选择题：（每题1分共10分）
1、晶格常数为的体心立方晶格，原胞体积
A.
B.
C.
D.
等于 。
2、面心立方密集的致密度是 。
A. 0.76 B. 0.74 C. 0.68 D. 0.62 3、表征晶格周期性的概念是 。
A. 原胞或布拉伐格子 B. 原胞或单胞 C. 单胞或布拉伐格子 D. 原胞和基元
4、晶格常数为的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 。
A.
B.
C.
D.
5、晶格常数为a的简立方晶格的(010)面间距为 。 A. a B. a3 C. a4 D. a5
6、晶格振动的能量量子称为 A. 极化子 B. 激子 C. 声子 D. 光子
7、由N个原胞组成的简单晶体，不考虑能带交叠，则每个s能带可容纳的电子数为 。
A. N/2 B. N C. 2N D. 4N 8、二维自由电子的能态密度，与能量
的关系是正比于 。
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A. B. C. D.
9、某种晶体的费米能决定于 。
A. 晶体的体积 B. 晶体中的总电子数 C. 晶体中的电子浓度 D. 晶体的形状
10、晶体结构的实验研究方法是 。
A. X射线衍射 B. 中子非弹性散射 C. 回旋共振 D. 霍耳效应
二、填空题 （共10分，每空0.5分）
1、金刚石晶体的结合类型是典型的 晶体, 它有 支格波。金刚石晶体是 格子，由两个 的子晶格沿 套构而成；其固体物理学原胞包含 个原子，其固体物理学原胞基矢可表示 ， ， ， 。
2、 称为布拉菲格子； 倒格子基矢与正格子基矢满足 称为倒格子格子 。 晶体的对称性可由 点群表征，晶体的排列可分为 种布拉菲格子，其中六角密积结构 布拉菲格子。
3、两种不同金属接触后,费米能级高的带 电，对导电有贡献的是 的电子。
4、固体能带论的三个基本近似：绝热近似 、单电子近似、 。 5．声子是格波 ，其能量为
??，动量为
。
三、问答题（每题2分共10分）
1.什么是热缺陷？简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。
2.根据量子理论简述电子对比热的贡献，写出表达式，并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑？
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3. 什么是回旋共振?它有什么用途？
4. 金属自由电子论与经典理论对金属热电子发射的功函数的微观解释有何不同，为什么？
5. 波矢空间与倒格空间（或倒易空间）有何关系? 为什么说波矢空间内的状态点是准连续的?
四、计算题（每题8分共40分）
1. 已知半导体InP具有闪锌矿结构,In,P两原子的距离为d=2?,试求：（1）晶格常数；(2)原胞基矢及倒格子基矢；（3）密勒指数为（1，1，0）晶面的面间距，以及In(1,1,1)晶面与P（1，1，1）晶面的距离。
2. 平面正三角形晶格，相邻原子间距是a。试求正格子基矢和倒格子基矢，并画出第一
?Ek布里渊区。对其只计入最近邻相互作用，试用紧束缚近似计算其s电子能带、带
?vk?
中电子的速度以及能带极值附近的有效质量m。
????3. 考虑一双原子链的晶格振动，链上最近邻原子间力常数交错的等于c和10c，令两种
a?k?a处的??k?。原子质量相同，且最近邻间距为2，求在k?0和并粗略画出色散关系。
说明存在截止频率?max的意义。
4. 用紧束缚方法处理面心立方晶体的s态电子，若只计最近邻的相互作用，试导出其能带为：
?kyakya?kakakaka?Ek?E0?A?4J?cosxcos?coscosz?cosxcosz?222222??
??5. 二维正方晶格的周期性势场可表示为：
?2?V?x,y???4Ucos??a??2??x?cos?y?a???????a为晶格常数，试由自由电子近似计算布里渊区边界点?,?处的能隙。?aa?
五、课程论文（30分）
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