固体物理简答题

简答题1、原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力， 、原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力， 分析离子性、共价性、金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点

简答题 1 、原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力，、 原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力，分析 离子性、共价性、金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点。分析离子性、共价性、 金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点。答案：离子性结合：正、负离子之间靠库 仑吸引力作用而相互靠近，当靠近到一定程度时，由于泡利不相容原理，两个离 子的闭合壳层的电子云的交迭会产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相互平衡 时，形成稳定的离子晶体；共价性结合：靠两个原子各贡献一个电子，形成所谓 的共价键；金属性结合：组成晶体时每个原子的最外层电子为所有原子所共有， “” 因此在结合成金属晶体时，失去了最外层（价）电子的原子实沉浸在由价电子 “” 组成的电子云中。在这种情况下，电子云和原子实之间存在库仑作用，体积越 小电子云密度越高，库仑相互作用的库仑能愈低，表现为原子聚合起来的作用。范 8 德瓦耳斯性结合：惰性元素最外层的电子为个，具有球对称的稳定封闭结构。 但在某一瞬时由于正、负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩，这就会使其 它原子产生感应极矩。非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用而结合 2. 的。什么叫简正振动模式？简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是否 是什么叫简正振动模式？简正振动数目、一回事？一回事？答案：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，将原子间互作用力的泰勒级 ., N 数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近似在简谐近似下由个原子构成的 ,3N . 晶体的晶格振动可等效成个独立的谐振子的振动每个谐振子的振动模式称 ,, 为简正振动模式它对应着所有的原子都以该模式的频率做振动它是晶格振动模 ., 3N 式中最简单最基本的振动方式原子的振动或者说格波振动通常是这个简 ., 正振动模式的线形迭加简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是一回事 ,3N. 3. 这个数目等于晶体中所有原子的自由度数之和即等于长光学支格波与长 声学支格波本质上有何差别长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别有何差 ?, 别答案：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 ,. 高它包含了晶格振动频率最高的振动模式长声学支格波的特征是原胞内的不同 ,, , 原子没有相对位移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 ,. ,( 的振动模式波速是一常数任何晶体都存在声学支格波但简单晶格非复式格 ). 4. 子晶体不存在光学支格波长声学格波能否导致离子晶体的宏观极化长声学格 ? 波能否导致离子晶体的宏观极化答案：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产生了相对位移长声 ,?. , 学格波的特点是原胞所有的原子没有相对位移因此长声学格波不能导致离子 .5. ?? 晶体的宏观极化何谓极化声子何谓电磁声子何谓极化声子何谓电磁声子 , 答案：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 ,. (3.103), 观极化电场称长光学纵波声子为极化声子由本教科书的式可知长光学 ,, . 横波与电磁场相耦合使得它具有电磁性质人们称长光学横波声子为电磁声子 6 、什么是声子？、什么是声子？答案：晶格振动的能量量子。在晶体中存在不 同频率振动的模式，称为晶格振动，晶格振动能量可以用声子来描述，声子可以 被激发，也可以湮灭。