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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,

分析离子性、共价性、金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

 

 

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?/p>

?/p>

沉浸

?/p>

在由价电子组成的

?/p>

电子?/p>

?/p>

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?/p>

 

 

范德瓦耳斯性结合:惰性元素最外层的电子为

8

个,具有球对称的稳定封闭

结构?/p>

但在某一瞬时由于正?/p>

负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩?/p>

这就

会使其它原子产生感应极矩?/p>

非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用?/p>

结合的?/p>

 

2. 

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?/p>

一回事?/p>

 

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?/p>

子间互作用力的泰勒级数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近?/p>

. 

在简谐近

似下

, 

?/p>

N

个原子构成的晶体的晶格振?/p>

, 

可等效成

3

N

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?/p>

, 

它对应着所有的原子都以该模式的

频率做振?/p>

, 

它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方?/p>

. 

原子的振?/p>

, 

或?/p>

说格波振动通常是这

3

N

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

, 

这个数目等于晶体

中所有原子的自由度数之和

, 

即等?/p>

3

N

. 

3. 

长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别

? 

 

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?/p>

, 

振动频率较低

, 

它包含了晶格振动?/p>

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?/p>

(

?/p>

复式格子

)

晶体不存在光学支格波

. 

4. 

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?/p>

, 

其根源是长光学格波使

得原胞内不同的原?/p>

(

正负离子

)

产生了相对位?/p>

. 

长声学格波的特点?/p>

, 

原胞?/p>

所有的原子没有相对位移

. 

因此

, 

长声学格波不能导致离子晶体的宏观极化

. 

5. 

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

生出宏观极化电场

, 

称长光学纵波声子为极化声?/p>

. 

由本教科书的

(3.103)

式可?/p>

, 

长光学横波与电磁场相耦合

, 

使得它具有电?/p>

性质

, 

人们称长光学横波声子为电磁声?/p>

. 

6

、什么是声子?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

 

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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,

分析离子性、共价性、金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

 

 

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?/p>

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沉浸

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在由价电子组成的

?/p>

电子?/p>

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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?/p>

 

 

范德瓦耳斯性结合:惰性元素最外层的电子为

8

个,具有球对称的稳定封闭

结构?/p>

但在某一瞬时由于正?/p>

负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩?/p>

这就

会使其它原子产生感应极矩?/p>

非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用?/p>

结合的?/p>

 

2. 

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?/p>

一回事?/p>

 

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?/p>

子间互作用力的泰勒级数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近?/p>

. 

在简谐近

似下

, 

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N

个原子构成的晶体的晶格振?/p>

, 

可等效成

3

N

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?/p>

, 

它对应着所有的原子都以该模式的

频率做振?/p>

, 

它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方?/p>

. 

原子的振?/p>

, 

或?/p>

说格波振动通常是这

3

N

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

, 

这个数目等于晶体

中所有原子的自由度数之和

, 

即等?/p>

3

N

. 

3. 

长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别

? 

 

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?/p>

, 

振动频率较低

, 

它包含了晶格振动?/p>

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?/p>

(

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复式格子

)

晶体不存在光学支格波

. 

4. 

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?/p>

, 

其根源是长光学格波使

得原胞内不同的原?/p>

(

正负离子

)

产生了相对位?/p>

. 

长声学格波的特点?/p>

, 

原胞?/p>

所有的原子没有相对位移

. 

因此

, 

长声学格波不能导致离子晶体的宏观极化

. 

5. 

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

生出宏观极化电场

, 

称长光学纵波声子为极化声?/p>

. 

由本教科书的

(3.103)

式可?/p>

, 

长光学横波与电磁场相耦合

, 

使得它具有电?/p>

性质

, 

人们称长光学横波声子为电磁声?/p>

. 

6

、什么是声子?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

 

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、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?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

 

 

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?/p>

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沉浸

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在由价电子组成的

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电子?/p>

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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?/p>

 

 

范德瓦耳斯性结合:惰性元素最外层的电子为

8

个,具有球对称的稳定封闭

结构?/p>

但在某一瞬时由于正?/p>

负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩?/p>

这就

会使其它原子产生感应极矩?/p>

非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用?/p>

结合的?/p>

 

2. 

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?/p>

一回事?/p>

 

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?/p>

子间互作用力的泰勒级数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近?/p>

. 

在简谐近

似下

, 

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N

个原子构成的晶体的晶格振?/p>

, 

可等效成

3

N

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?/p>

, 

它对应着所有的原子都以该模式的

频率做振?/p>

, 

它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方?/p>

. 

原子的振?/p>

, 

或?/p>

说格波振动通常是这

3

N

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

, 

这个数目等于晶体

中所有原子的自由度数之和

, 

即等?/p>

3

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. 

3. 

长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别

? 

 

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?/p>

, 

振动频率较低

, 

它包含了晶格振动?/p>

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?/p>

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复式格子

)

晶体不存在光学支格波

. 

4. 

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?/p>

, 

其根源是长光学格波使

得原胞内不同的原?/p>

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正负离子

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产生了相对位?/p>

. 

长声学格波的特点?/p>

, 

原胞?/p>

所有的原子没有相对位移

. 

因此

, 

长声学格波不能导致离子晶体的宏观极化

. 

5. 

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

生出宏观极化电场

, 

称长光学纵波声子为极化声?/p>

. 

由本教科书的

(3.103)

式可?/p>

, 

长光学横波与电磁场相耦合

, 

使得它具有电?/p>

性质

, 

人们称长光学横波声子为电磁声?/p>

. 

6

、什么是声子?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

 

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、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?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

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?/p>

 

 

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?/p>

?/p>

沉浸

?/p>

在由价电子组成的

?/p>

电子?/p>

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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?/p>

 

 

范德瓦耳斯性结合:惰性元素最外层的电子为

8

个,具有球对称的稳定封闭

结构?/p>

但在某一瞬时由于正?/p>

负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩?/p>

这就

会使其它原子产生感应极矩?/p>

非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用?/p>

结合的?/p>

 

2. 

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?/p>

一回事?/p>

 

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?/p>

子间互作用力的泰勒级数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近?/p>

. 

在简谐近

似下

, 

?/p>

N

个原子构成的晶体的晶格振?/p>

, 

可等效成

3

N

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?/p>

, 

它对应着所有的原子都以该模式的

频率做振?/p>

, 

它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方?/p>

. 

原子的振?/p>

, 

或?/p>

说格波振动通常是这

3

N

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

, 

这个数目等于晶体

中所有原子的自由度数之和

, 

即等?/p>

3

N

. 

3. 

长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别

? 

 

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?/p>

, 

振动频率较低

, 

它包含了晶格振动?/p>

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?/p>

(

?/p>

复式格子

)

晶体不存在光学支格波

. 

4. 

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?/p>

, 

其根源是长光学格波使

得原胞内不同的原?/p>

(

正负离子

)

产生了相对位?/p>

. 

长声学格波的特点?/p>

, 

原胞?/p>

所有的原子没有相对位移

. 

因此

, 

长声学格波不能导致离子晶体的宏观极化

. 

5. 

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

生出宏观极化电场

, 

称长光学纵波声子为极化声?/p>

. 

由本教科书的

(3.103)

式可?/p>

, 

长光学横波与电磁场相耦合

, 

使得它具有电?/p>

性质

, 

人们称长光学横波声子为电磁声?/p>

. 

6

、什么是声子?/p>

 

答案?/p>

 

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?/p>

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?/p>

 



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