期末固体物理复习纲要new

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1、《固体物理基础》复习纲要固体物理考试灵活性大：考试以理解、计算等知识点为主，概念性、模型等建立过程为次要（老师默认尔等已掌握，即必须掌握，但不是考试重点）。请大家深入复习，不要仅着手于记表面知识，靠背不是王道。考试大纲（依据老师上课讲解重点及答疑课口述整理）：范围：第1章——第6章第2节重点为三、四、五章，以下为各章重点：第一章晶体结构1.基元选择（原则）；2.初基原胞、惯用原胞的判断，W-S原胞的画法；3.几种对称操作；4.晶向指数、晶面指数的计算（分清晶面指数、弥勒指数之间的区别及各自的适用空间，P38，习题8），面密度的计算；5.正→倒空间的基矢转换，及

2、正、倒格子中的几个重要公式；6.产生极大衍射条纹的条件、布拉格定律、劳厄方程；第二章1.U、F关于r的关系曲线图及U、F间的关系；2.几种不同的晶体结构及各化学键的特点；第三章1.一维单原子链晶格振动模型a)两个近似假设；b)玻恩—卡曼边界性条件及结论；c)格波数计算；d)色散关系（ω～q）；e)波极限下的色散关系（ω～q）；2.一维双原子链晶格振动a)取“-”号时，为声学支格波；取“+”号时，为光学支格波。声学支格波具有q=0时，的特征；光学支具有q=0时，的特征。b)格波数的讨论及结论，长波极限情况，q取值范围等（类比于单原子链）；3.三维晶格振动类比于

3、一维单原子链、双原子链的振动，掌握三维晶格振动的结论（格波数！）4.格波态密度g(ω)（ω空间的讨论）一维：等频点；二维：等频面（圆面）；三维：等频面（球面）；先计算g～～的关系，再由ω～q关系得关系，做代换，得格波态密度函数g(ω)；5.量子化及声子的引入，平均声子数的概念及一定温度T不同频率格波的平均声子数图形（典型图）；6.热容a)德拜定律：低温下固体热容与成正比，C、U、T关系式；b)爱因斯坦模型，爱因斯坦温度的计算；c)德拜模型，德拜温度的计算；d)两个模型的对比，及温度适用范围；第四章1.德布罗意公式：E=·ω；P=；2.费米a)能态密度的计算（单

4、位能量间隔中电子状态数），类比于格波态密度，等频面转换为等能面；思考：ε为动能函数，为能态密度，为费米—狄拉克分布函数，表示什么？三维下与E的关系，一维、二维的；注意：电子自旋分上、下两种，所以计算电子状态数应×2；b)费米—狄拉克分布公式，及费米—狄拉克分布典型图；c)费米能级的计算；d)费米面的理解；三维波矢空间，自由电子的费米面为一球面，球半径为费米波矢；3.索末菲自由电子气模型a)索末菲模型的建立及几个假设（理解）；b)索末菲自由电子气模型下的C、U、T关系；c)电子热容与温度T成正比（在温度稍高于热力学绝对零度即条件下成立）；德拜模型是讲述晶格热容与T

5、的关系，描述声子气体热容；索末菲模型讨论电子热容对C的贡献，描述电子气热容规律。合在一起，德拜、索末菲模型向我们展示了C由晶格振动产生的热容和电子碰撞产生的热容两部分组成。在温度T≫热力学零度时，C主要是的贡献；而在T稍大于热力学零度时，C主要是的贡献（P170，图4-5为C-T经典图）。d)关于传导电子气（实际）与自由电子气（索末菲近似）之间肯定是存在偏差的；（了解）e)金属的电导、热导、功函数、接触电势差不做重点要求，但理查逊—德西曼公式要会运用，理解各项含义；第五章1.Bloch定理a)布洛赫定理是描述什么的；b)布洛赫定理的三种形式；c)重点在于应用布

6、洛赫定理中U的周期性来计算势场；d)了解近自由电子模型的建立后的结论，在加入简并微扰后近自由电子能量在布里渊区边界附近的变化，从而得出晶体能带图；e)紧束缚模型以氢原子为例：理想近似下电子紧紧的围绕原子实转动，忽略其他原子实对其电子运动的影响，但当多个原子凑到一起时，可能发生某一氢原子电子的运动轨迹与邻近氢原子电子的运动轨迹交叠„„（理解并牢记P206公式：A、B均为常数）；f)有效质量的计算（重点）；g)分清导体、半导体、绝缘体的能带图（满带不导电，半满带要导电）；第六章（5分左右）1.两种点缺陷的形成及辨别；2.线缺陷的刃型位错和螺型位错；