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>