2019 固体物理导论(陕西科技大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2019-11-11到2020-01-31
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【作业】1. 晶体结构 1 晶体结构

1、 问题:推导面心立方结构原胞基矢和晶胞基矢的关系及原胞体积和晶胞体积的关系
评分规则: 【 面心立方结构原胞基矢和晶胞基矢的关系
面心立方结构原胞体积和晶胞体积的关系
】

2、 问题:推导体心立方晶格的倒格子是面心立方格子，面心立方晶格的倒格是体心立方格子
评分规则: 【 体心立方晶格的倒格子是面心立方格子
面心立方晶格的倒格是体心立方格子
】

1. 晶体结构 1 晶体结构

1、 问题:体心立方晶体，其原胞体积等于多少？
选项：
A:2(a^2)
B:a^3
C:(a^3)/4
D:(a^3)/2
答案: 【(a^3)/2】

2、 问题:面心立方晶体的致密度是多少？
选项：
A:0.76
B:0.74
C:0.68
D:0.62
答案: 【0.74】

3、 问题:金刚石晶体的配位数是多少？
选项：
A:4
B:8
C:12
D:6
答案: 【4】

4、 问题:晶体的性能特点不具有下列哪一项？
选项：
A:各向异性
B:均一性
C:各向同性
D:对称性
答案: 【各向同性】

5、 问题:晶体结构的实验研究方法是下列哪种？
选项：
A:X射线衍射
B:中子非弹性散射
C:回旋共振
D:霍尔效应
答案: 【X射线衍射】

6、 问题:解理面是晶面指数最高的面？
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

7、 问题:劳厄法检测晶体结构针对的是单晶材料
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

8、 问题:与晶列 [ l1 l2 l3 ] 垂直的倒格面的面指数是什么？
答案: 【( l1 l2 l3 )】

9、 问题:体心立方晶格的倒格子是什么？
答案: 【面心立方】

10、 问题:简单立方的倒格原胞和正格原胞体积的关系是什么？
答案: 【二者乘积为2π的三次方】

【作业】2 晶体结合 2 晶体结合

1、 问题:计算面心立方简单格子的A6和A12（1） 只计最近邻（2） 计算到次近邻（3） 计算到次次近邻
评分规则: 【 （1）最近邻A6=12×(1/1)^6；A12=12×(1/1)^12（2）次近邻A6=12×(1/1)^6+6×1/(√2)^6=12.750A12=12×(1/1)^12+6×1/(√2)^12=12.094（3）次次近邻 A6=12×(1/1)^6+6×1/(√2)^6+24×1/(√3)^6=13.639A12=12×(1/1)^12+6×1/(√2)^12+24×1/(√3)^12=12.127
】

2、 问题:请说明晶体的结合能，晶体的内能，原子间的相互作用势能有何区别？
评分规则: 【 晶体的结合能是孤立的中性原子结合形成晶体所释放的能量；晶体的内能是原子动能和原子间相互作用势能之和；言之有理即可
】

2 晶体结合

1、 问题:晶体结合类型有几种？
选项：
A:5
B:3
C:4
D:6
答案: 【5】

2、 问题:下列哪种物质的结合特点是“共用电子对”？
选项：
A:氯化钠
B:铜
C:金刚石
D:氨水
答案: 【金刚石】

3、 问题:雷纳德琼斯势公式适用于哪种晶体的结合能计算？
选项：
A:分子晶体
B:离子晶体
C:原子晶体
D:金属晶体
答案: 【分子晶体】

4、 问题:马德隆常数是计算哪种晶体结合能所需的？
选项：
A:离子晶体
B:分子晶体
C:原子晶体
D:金属晶体
答案: 【离子晶体】

5、 问题:石墨中不存在下列哪种键？
选项：
A:离子键
B:金属键
C:共价键
D:分子键
答案: 【离子键】

6、 问题:所有晶体结合类型都与库仑力有关
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

7、 问题:分子晶体由共价键结合而成
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

8、 问题:惰性气体是通过范德华力形成晶体的，这种相互作用按1/R^6规律随距离R变化 
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

【作业】3 晶格振动 3 晶格振动

1、 问题:在晶格比热的分析中，爱因斯坦模型和德拜模型的成败之处。
评分规则: 【 爱因斯坦模型： 假设晶格振动的能量是量子化的，且所有原子都以相同的频率振动，晶格振动总能量是所有模式振动能量之和。成功之处：首次提出用晶格振动能量量子化的观点分析固体比热，在高温时和实验数值相符，在低温时固体比热定性符合试验数值。局限之处：所有原子以相同频率振动的假设过于简单，主要考察的是光学波的影响，没有考虑长声学波在低温时对固体比热的贡献。
德拜模型： 假设晶体是连续介质，格波是弹性波，纵波和横波波速相同，有一个最大介质频率，认为长声学波振动是固体比热的主要贡献。 成功之处：在高温和低温下计算的固体比热都和实验数值相符，正确描述了固体比热随温度变化的实验现象。局限之处：忽略了晶体的各向异性，忽略了光学波和高频声学波对热容的贡献。
】

2、 问题:一维单原子链晶格振动解析步骤
评分规则: 【 建模运动方程建立运动方程求解将解带入运动方程得色散关系w-qB-K周期性边界条件求q的取值范围q的分立性和取值
】

3 晶格振动

1、 问题:格波在什么介质中传播
选项：
A:液体
B:空气
C:弹性
D:晶格
答案: 【晶格】

2、 问题:对于一维单原子链模型，其晶格常数为a，则格波的最小正周期为多少？
选项：
A:π/2a
B:π/a
C:2π/a
D:4π/a
答案: 【2π/a】

3、 问题:对于一维双原子链模型，其包含多少支波
选项：
A:1
B:2
C:3
D:不能确定
答案: 【2】

4、 问题:对于一维双原子链模型，其最小正周期对应的波失q的取值为多少
选项：
A:（-2π/a,2π/a]
B:（-π/a,π/a]
C:（-π/2a,π/2a]
D:（-π/4a,π/4a]
答案: 【（-π/2a,π/2a]】

5、 问题:德拜模型认为弹性波可将其分为
选项：
A:一支横波和一支纵波
B:一支横波和两支纵波
C:两支横波和一支纵波
D:两支横波和两支纵波