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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:...[解答]设原子的半径为R,体心立方晶胞的空间对角线为4R,晶胞的边长为,晶胞的体积为,一个晶胞包含两个原子,一个原子占的体积为,单位体积晶体中的原子数为;面心立方晶胞的边长为,晶胞的体积为,一个晶胞包含四个原子,一个原子占的体积为,,同体积的体心和面心立方晶体中的原子数之比为=?为什么?[解答]晶体容易沿解理面劈裂,说明平行于解理面的原子层之间的结合力弱,,,,的晶体为何种结构?若+,又为何种结构?为什么?[解答]有已知条件,,,我们可以构造新的矢量,:..,.,,,+,则晶体的原胞的体积,,是否是的整数倍?以体心立方和面心立方结构证明之.[解答]若与平行,,由()式可知,,,=h+k+l=(k+l)(l+h)(h+k)=p=p(l+l+l123),其中p是(k+l)、(l+h)和(h+k)的公约(整),由()式可知,,,,=h+k+l=(-h+k+l)+(h-k+l)+(h+k-l)=p’=p’(l+l12+l),3:..其中p’是(-h+k+l)、(-k+h+l)和(h-k+l)的公约(整)(123)的晶面ABC是离原点O最近的晶面,OA、OB和OC分别与基矢、和重合,除O点外,OA、OB和OC上是否有格点?若ABC面的指数为(234),情况又如何?[解答]晶面族(123)截、和分别为1、2、3等份,ABC面是离原点O最近的晶面,OA的长度等于的长度,OB的长度等于的长度的1/2,OC的长度等于的长度的1/3,(234)的晶面族,则A、(),()和(012),其带轴方向的晶列指数是什么?[解答]由****题12可知,若(),()和(012)属于同一晶带,=0,说明(),()和(012),带轴方向晶列[lll]的取值为123l==1,l==2,l=123=[001]的晶带各晶面,其面指数有何特点?[解答]:..带轴为[001]的晶带各晶面平行于[001]方向,即各晶面平行于晶胞坐标系的轴或原胞坐标系的轴,各晶面的面指数形为(hk0)或(hh0),[lll]垂直的倒格面的面指数是什么?123[解答](hhh)与倒格式h+h12312+h垂直,则倒格晶面(lll)与正格矢l+l+[lll]与倒格面(lll),晶胞是按晶体的什么特性选取的?[解答]在结晶学中,?一个晶胞包含几个原子?[解答]六角密积属六角晶系,一个晶胞(平行六面体),[111]方向上的结晶学周期为多大?实际周期为多大?[解答]结晶学的晶胞,其基矢为,只考虑由格矢h+k+,体心立方元素晶体[111]方向上的结晶学周期为,但实际周期为/?该晶列在哪些晶面内?[解答],(111)[可以证明原胞坐标系中的面指数也为(111)]是一个密排面晶面族,,周期最小的晶列处于{111}面内.:..,为什么不能用可见光?[解答]晶体中原子间距的数量级为米,要使原子晶格成为光波的衍射光栅,?,,在晶体衍射中,,对于同级衍射,哪一晶面族衍射光弱?为什么?[解答]对于同级衍射,高指数的晶面族衍射光弱,,晶面上的原子密度大,这样的晶面对射线的反射(衍射),高指数的晶面族面间距小,晶面上的原子密度小,这样的晶面对射线的反射(衍射),由布拉格反射公式可知,面间距大的晶面,,,光的透射能力就越强,,衍射角如何变化?X光波长变化时,衍射角如何变化?[解答]温度升高时,由于热膨胀,,对应同一级衍射,当X光波长不变时,面间距逐渐变大,,,X光波长变大时,对于同一晶面族,,密勒指数(100)和(110)面,原胞坐标系中的一级衍射,分别对应晶胞坐标系中的几级衍射?[解答]:..对于面心立方元素晶体,对应密勒指数(100)的原胞坐标系的面指数可由()式求得为(),p’=()式可知,;由()和()两式可知,;再由()和()两式可知,n’=,对应密勒指数(100)晶面族的原胞坐标系中的一级衍射,,对应密勒指数(110)的原胞坐标系的面指数可由()式求得为(001),p’=()式可知,;由()和()两式可知,;再由()和()两式可知,n’=n,即对于面心立方元素晶体,对应密勒指数(110)晶面族的原胞坐标系中的一级衍射,,说明KCl的衍射条件与简立方元素晶体的衍射条件等效.[解答]Cl与K是原子序数相邻的两个元素,当Cl原子俘获K原子最外层的一个电子结合成典型的离子晶体后,与的最外壳层都为满壳层,原子核外的电子数和壳层数都相同,,对X光衍射来说,,因此,对X光衍射来说,,它们的坐标:(000)()()():()()()()由()式可求得衍射强度I与衍射面(hkl)的关系hklI={1+coshkl由于等于,所以由上式可得出衍射面指数全为偶数时,:4,8,12,16,20,24….以上诸式中的n由:..,则其晶格常数为,布拉格反射公式化为显然,衍射面指数平方和:1,2,3,4,5,6….、锗的几何结构因子有何异同?[解答]取几何结构因子的()表达式,其中u,v,w是任一个晶胞内,、锗具有相同的结构,尽管它们的大小不相同,,、、锗原子中的电子数和分布不同,,将胶片卷成以转轴为轴的圆筒,胶片上的感光线是否等间距?[解答]:..旋转单晶法中,将胶片卷成以转轴为轴的圆筒,,,d是假设等间距的感光线间距,,(参见本章****题23).也就是说,旋转单晶法中,将胶片卷成以转轴为轴的圆筒,,哪一个衍射环感光最重?为什么?[解答]:..,,这样的晶面对射线的反射(衍射),?[解答]共价结合中,电子虽然不能脱离电负性大的原子,但靠近的两个电负性大的原子可以各出一个电子,形成电子共享的形式,即这一对电子的主要活动范围处于两个原子之间,通过库仑力,,,,,氢先与电负性大的原子形成共价结合后,氢核与负电中心不在重合,,?[解答]晶体结合中,原子间的排斥力是短程力,在原子吸引靠近的过程中,把原本分离的原子拉近的动力只能是长程力,,,晶体的内能,原子间的相互作用势能有何区别?[解答]自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量,.:..在0K时,,?[解答]相邻的原子靠得很近,以至于它们内层闭合壳层的电子云发生重叠时,,?起主导的范围是什么?[解答]在原子由分散无规的中性原子结合成规则排列的晶体过程中,,原子间的距离缩小到一定程度,,,晶体要达到稳定结合状态,,当相邻原子间的距离>时,吸引力起主导作用;当相邻原子间的距离<时,”和“方向性”?[解答]设N为一个原子的价电子数目,对于IVA、VA、VIA、VIIA族元素,价电子壳层一共有8个量子态,最多能接纳(8-N)个电子,形成(8-N)“饱和性”.共价键的形成只在特定的方向上,这些方向是配对电子波函数的对称轴方向,“方向性”.,两原子电子云交迭产生吸引,而原子靠近时,电子云交迭会产生巨大的排斥力,如何解释?[解答]共价结合,形成共价键的配对电子,它们的自旋方向相反,这两个电子的电子云交迭使得体系的能量降低,,原子内部满壳层电子的电子云交迭,量子态相同的电子产生巨大的排斥力,使得系统的能量急剧增大.:..试解释一个中性原子吸收一个电子一定要放出能量的现象.[解答]当一个中性原子吸收一个电子变成负离子,这个电子能稳定的进入原子的壳层中,,当中性原子吸收一个电子变成负离子后,,?[解答]使原子失去一个电子所需要的能量称为原子的电离能,,这个负离子的能量越低,,?[解答]金属结合中,受到最小能量原理的约束,要求原子实与共有电子电子云间的库仑能要尽可能的低(绝对值尽可能的大).原子实越紧凑,原子实与共有电子电子云靠得就越紧密,,?[解答]为了解释金刚石中碳原子具有4个等同的共价键,1931年泡林(Pauling)和斯莱特(Slater),它们分别对应、、、量子态,在构成共价键时,它们组成了4个新的量子态:..4个电子分别占据、、、新轨道,在四面体顶角方向(),还是吸引作用决定?[解答]如上图所示,附近的力曲线越陡,当施加一定外力,,?[解答]:..,,当相邻原子间的距离>时,吸引力起主导作用;当相邻原子间的距离<时,,<,,>,,固体呈现宏观弹性的微观本质是原子间存在着相互作用力,这种作用力既包含着吸引力,,当施加一定力,形变大的弹性强呢,还是形变小的强?[解答]对于弹性形变,,则有因为是相对形变,弹性力学称为应变,并计作S,所以原子间的作用力再令,.可见,当施加一定力,形变S大的固体c小,,,,当施加一定力,形变大的弹性弱,,,任一横截面上的应力是什么方向?压缩时,又是什么方向?:..解答]如上图所示,在长棒中取一横截面,长棒被拉伸时,从截面的右边看,应力向右,但从截面的左边看,,如下图所示,,?[解答以上题为例,在长棒中平行于横截面取一很薄的体积元,拉伸时体积元两边受的应力如图所示.:..,,,忽略宽度和厚度的形变,由此能否测出弹性劲度常数?[解答]立方晶体轴是等价的,设长棒方向为x(,或,或)轴方向,做拉伸实验时若忽略宽度和厚度的形变,则只有应力应变不为0,(),长度为L,拉伸力为F,伸长量为,则有:.于是,.,弹簧受的力,与有何关系?[解答]上题中长棒受的力,,可见,?[解答]:..固体受挤压时,固体中的正应力与理想流体中的压强是等价的,,,,?为什么?[解答],,分子间不存在切向作用力,只存在纵向作用力;而固体原子间距离小,原子间不仅存在纵向作用力,,其最大振幅是否相同?[解答]以同种原子构成的一维双原子分子链为例,相距为不是晶格常数倍数的两个同种原子,设一个原子的振幅A,另一个原子振幅B,由本教科书的()可得两原子振幅之比(1)()和()两式可得声学波和光学波的频率分别为,(2).(3)将(2)(3)两式分别代入(1)式,得声学波和光学波的振幅之比分别为:..,(4).(5)由于=,则由(4)(5)两式可得,.即对于同种原子构成的一维双原子分子链,相距为不是晶格常数倍数的两个原子,不论是声学波还是光学波,?[解答](1)()式可知,除了原子链两端的两个原子外,,,其运动方程仅与一个相邻原子的运动相关,,给整个联立方程组的求解带来了很大的困难.(2),边界上的原子与其它原子一样,,,(参见本教科书§§).,玻恩卡门周期性边界条件是目前较好的一个边界条件.:..?简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是否是一回事?[解答]为了使问题既简化又能抓住主要矛盾,在分析讨论晶格振动时,,由N个原子构成的晶体的晶格振动,,它对应着所有的原子都以该模式的频率做振动,,、格波数目或格波振动模式数目是一回事,这个数目等于晶体中所有原子的自由度数之和,?[解答]长光学支格波的特征是每个原胞内的不同原子做相对振动,振动频率较高,,原胞做整体运动,振动频率较低,它包含了晶格振动频率最低的振动模式,,但简单晶格(非复式格子)?[解答]频率为的格波的(平均)声子数为,即每一个格波的声子数都与温度有关,因此,晶体中声子数目不守恒,,晶体中的声子数目N’:..,.,,即高温时,,,,即低温时,,一个光学波的声子数目多呢,还是声学波的声子数目多?[解答]频率为的格波的(平均),()大于(),所以在温度一定情况下,,温度高时的声子数目多呢,还是温度低时的声子数目多?[解答]设温度T>T,由于()小于(),,频率为的格波的声子数目与温度有何关系?:..[解答]温度很高时,,频率为的格波的(平均),,你能否判断哪一支格波的模式密度大?是光学纵波呢,还是声学纵波?[解答],在波矢空间内,光学纵波振动谱线平缓,,,,,光子会不会产生倒逆散射?[解答]晶格振动谱的测定中,光波的波长与格波的波长越接近,,对晶格振动谱来说,,,,散射角也要大.:..与大要求波长小,散射角大要求大(参见下图),.但对喇曼散射来说,,?[解答]长光学格波所以能导致离子晶体的宏观极化,其根源是长光学格波使得原胞内不同的原子(正负离子),,?对KCl晶体,结论又是什么?[解答]长光学纵波引起离子晶体中正负离子的相对位移,离子的相对位移产生出宏观极化电场,电场的方向是阻滞离子的位移,使得有效恢复力系数变大,,不产生极化电场,,,它的长光学纵波频率与同波矢的长光学格横波频率不相等,?何谓电磁声子?[解答]长光学纵波引起离子晶体中正负离子的相对位移,离子的相对位移产生出宏观极化电场,()式可知,长光学横波与电磁场相耦合,使得它具有电磁性质,?[解答]实验已经证实,,所以简单晶格不会吸收远红外光波.:..,对应什么物理图象?[解答],恢复力消失,发生了位移的离子再也回不到原来的平衡位置,而到达另一平衡位置,即离子晶体结构发生了改变(称为相变).在这一新的结构中,正负离子存在固定的位移偶极矩,即产生了自发极化,?[解答]按照爱因斯坦温度的定义,爱因斯坦模型的格波的频率大约为,,,不考虑光学波对热容的贡献合理吗?[解答]参考本教科书()式,,对于光学波,,,在简谐近似下,,,,在甚低温下,,光学波声子的能量很大(大于短声学波声子的能量),它对应振幅很大的格波的振动,,在甚低温下,晶体中不存在光学波.:..,德拜模型为什么与实验相符?[解答]在甚低温下,不仅光学波得不到激发,而且声子能量较大的短声学格波也未被激发,,在甚低温下,德拜模型与事实相符,?若存在,格波间还有能量交换吗?[解答]频率为的格波的振动能为,其中是由个声子携带的热振动能,()是零点振动能,,=,声子消失,,声子的自由程很大,当时,,问时,对于无限长的晶体,是否成为热超导材料?[解答]对于电绝缘体,,,时,不论晶体是长还是短,,问它的格林爱森常数有何特点?[解答]由本教科书()式可知,,,说明它的非简谐效应很小.:..,填隙原子的振动频率、空位附近原子的振动频率与无缺陷时原子的振动频率有什么差异?[解答]正常格点的原子脱离晶格位置变成填隙原子,同时原格点成为空位,,,,比正常格点原子间的距离大得多,它们之间的力系数比正常格点原子间的力系数小得多,,是何原因?[解答]肖特基缺陷指的是晶体内产生空位缺陷但不伴随出现填隙原子缺陷,,,