固體物理2試卷,Answer.pdf

1 固體物理期末答案固體物理期末答案 B 一一 填空選擇題 每題填空選擇題 每題 4 分 共計分 共計 40 分分 1 C 2 A C 3 A 4 C A 5 3 2 a 體心立方 6 3 2 7 6 12 8 100 010 001 A 9 2 3 2 3 28 hnN n mV 或 2 3 2 2 3 2 n m 10 R 0 B 0 R 0 B 0 二 簡答題 共 5 題 共計 60 分 1 12 分 解 面心立方原胞基矢 1 2 a ajk 2 2 a aik 3 2 a aij 其倒格子基矢 23 1 2aa b 2 ijk a 31 2 2aa b 2 ijk a 12 3 2aa b 2 ijk a 倒格矢 112233h kh bh bh b 面間距 123 2 h h h h d k 1 2 222 123123123 a hhhhhhhhh 35 a 2 12 分 解答 平均聲子數目 i n 1 1 kT B e 高溫0 1 B k T BB e k Tk T i n B k T 2 23 3 2 p V v 聲子數 2 23 00 3 2 mm B p k TV Nndd v 2 23 3 4 m B p V k T v 0 1 m kT B Ed e 3 23 2 m B p V k T v ET NT EN 3 12 分 解答 前次剛落入正常格點 a 到下次落入正常格點 b 看作一大 步 經歷時間為 2222 f kT Euu p 221 02 exp 1 2 21 n N n N 12 NNN 2 2 1 2 n N f 2 f 122 02 exp B uuE k T 122 02 exp B uuE k T f xxxxl 321 由于無規(guī)性 0 sr sr xx sr sr f i i xxxl 1 22 f i i xl 1 22 填隙原子要跳 1 n N f 才能遇到空位 每跳一步為 a 所以 1 2 2 1 22 n Na faxl f i i 2 1 2 2 1221122 2 0202 1111 expexpexp 666 Na n uuEuuuEl Da kTkTkT 2 22 202 1 exp 6 B uE Da v k T 4 10 分 解答 自由電子能量 22 2 k E m k空間電子態(tài)線密度 2 2 LL k k dk 區(qū)間內電子數 L dzdk 2mE k 2 2 mdE dk E 一維情況能量EEdE 區(qū)間對應k空間為dk 2 2 2 LmdE dz E 1 2 1 2 2 2dzLm E dE 能態(tài)密度 3 5 14 分 解答 平衡時體心立方原胞體積 3 0 2 a v 0 32aR 0 2 3 R a 0 23 3 30 0 4 233 R R v 彈性模量 0 2 2 0 v v u K v 00 0 332222 00 222 32 02 0 441 4 333343 4 33 3 vR R RRuuuu K vRR R RR 126 126 2 U u RAA NRR 8 6 6 14 12 12 2 2 761312 2 R A R A R Ru 1 6 12 0 6 2 A R A 0 21 26 1 26 1 592 1 61 6 0 1 21 2 66 11121367 2 4343 22 R u KAA RR AA AA 126 5 23 2 33 1212 66 1121367 2