2012年中科院固体物理试题

3. 下图为一晶体的晶格振动谱，此晶体为简单晶格还是复式晶格？并简单解释原因。

答：复式晶格；因为存在两支光学支，原胞应包含两个原子。

4. 根据你的理解，什么是声子？声子可以有多少种？你如
何理解声子的产生、消灭？
答：格波能量等价于一谐振子能量，是量子化的，即吸收或释放能量有一个最小单位ħ 。

声子即为格波能量的量子。

一种振动模式（或格波）对应一种声子。

N个原子组成的三维晶体对应3N种集体振动模式，即具有3N种声子。

固体内原子相互作用，从而形成不同的集体振动模式。

外界与晶格振动的相互作用，不是对某个原子的相互作用，实际上是对一种或多种振动模式的作用。

外界作用使某种振动模式的能量增加，对应声子数增加，产生声子；外界作用使某种振动模式的能量减少，对应声子数减少，声子消灭。

声子的产生和消灭就是对应振动模式能量的增加和减少。

中国科学院研究生院2007年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称：普通物理(乙)考生须知：1．本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。

2．所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。

一、 选择题(共56分)1. 以下说法有几个正确？(1) 不受外力作用的系统，它的总动量必然守恒；(2) 不受外力作用的系统，它的总机械能必然守恒；(3) 只有保守内力作用而不受外力作用的系统，它的总动量和总机械能必然都守恒。

(A) 1个； (B) 2个； (C) 3个； (D) 都不对。

2.棒连接，相距为。

令0r 1212m m m m μ=+，则两质点对垂直于棒并通过质心的轴的转动惯量为(A) 2212o r μ； (B) 2o r μ； (C) ()212o m m r μ+； (D) 212o r m m μ+。

3. 在正立方体形的电路的每边都有一个2欧姆的电阻，则该正立方体电路上相距最远的两顶角间的电阻是(A) 8/12欧姆; (B) 12/12欧姆; (C) 16/12欧姆; (D) 20/12欧姆。

4. 一半径为R 的导体球表面的面电荷密度为σ, 则在距球面距离为R 处的电场强度为(A)0σε; (B)02σε; (C)04σε; (D) 08σε。

5. 单色光从空气进入水中(A) 波长变短，光速变慢； (B) 波长不变，频率变大；(C) 频率不变，光速不变； (D) 波长不变，频率不变。

6. 某原子的两个价电子处于3s4s 组态，它吸收一能量合适的光子后，可直接跃迁到下列哪个组态：(A) 3s5p； (B) 3s4d； (C) 3s5f； (D) 3s5s。

7. 根据泡利原理，主量子数为n 的电子可能选择的状态数是：(A) n ； (B) ； (C) 2(222n 21)l +； (D) 21j + 。

8. 根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为（A ）； （B ）； （C ） ；（D ）。

中国科学院研究生院2012年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称：地球物理学考生须知：1．本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。

2．所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。

一、 名词解释（每小题3分，共30分）：1、 震源机制2、 地震震级3、 地幔4、 构造地震5、 大地热流6、 地磁偶极子场7、 震中距8、 地震烈度9、 地心纬度10、 固体潮汐二、地球上的一点获得太阳能的多少主要受哪些因素影响？四季划分的依据是什么？（5分）三、画出下列各种震相的传播路经示意图：sP、PSS、pPS、ScS、PKJKP。

(5分)四、画图示意地球内部从地表到地心的温度分布，并简单解释其特征。

（10分）五、简述地球磁场的基本组成，并证明其两极磁场大小（60,000nT ）是赤道磁场（30,000nT ）的两倍。

（10分）六、以P 波入射为例，根据费马原理，推导球面分界面的Snell 定律。

（10分）七、阐述地磁场高斯系数一阶项的物理意义。

（10分）八、试述重力均衡的两重基本假说。

根据这两种假说，怎样进行重力的均衡校正？（20分）九、假定测点P 与海平面之间被厚度为h 、密度为ρ的无限水平板所填充，证明：平板在P 点所产生的重力为h G ρπ2，这里G 为万有引力常数。

（20分）十、简述瑞利面波和勒夫面波的特征；推导半无限弹性空间上覆一定厚度弹性盖层情况下产生的勒夫面波，在传播过程中所遵守的频散方程。

（30分） 科目名称：地球物理学第1页 共1页。

中科院半导体所2012考研真题
一、（60分）
1 半导体物理中引入了哪些有效质量的概念，并说明它们的物理意义。

2 试用能带理论描述半导体与金属导电的区别。

3 描述半导体系统处于稳态和热平衡状态的区别，如何判别。

4 说明pn结理论中耗尽近似的使用条件，并说明其局限性。

5 描述半导体中载流子迁移率的主要影响机制。

6 描述半导体材料的霍尔效应有何用途？
二、（15分）分别用硼、磷、金原子杂质对硅半导体进行掺杂，描述它们所起的作用，以及他们主要的区别。

三、（15分）分析PN结的击穿机制。

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四、（20分）对于中等掺杂水平的P型半导体，画出下列四种情况下的能带简图，标出费米能级或准费米能级的位置。

1 常温下无光照。

2 常温下有光照，小注入。

3 常温下有光照，大注入。

4 高温下。

五、（20分）
1 分析理想情况下，金属与N型半导体接触形成势垒和势阱的条件。

2 为何会出现费米能级钉扎效应，试做定义分析。

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六、（20分）以N型半导体为衬底形成的理想MOS结构，在不同的外加栅电压VG下。

1 出现的表面状态类型、对应的表面势ΨS及栅电压VG方向。

2 分别求出弱反型和强反型的条件。

3 定性分析不同表面状态时MOS电容和表面势的关系
最后
祝大家取得理想成绩~~~
2012.12.9。

1
2012年真题
一、简答题（每小题5分，共30分）
1.解释晶向和晶面以及晶向和晶面指数；
2.写出金刚石结构；
3.简要说明空穴的概念；
4.什么是德拜温度，它有什么物理意义；
5.什么叫弗伦克尔缺陷和肖脱基缺陷；
6.什么是布洛赫定理。

二、证明与计算（每小题20分，共100分，要求写出计算推导过程）
1.体心立方点阵的消光规律和形成衍射峰的条件。

2.在面心立方晶体中,计算平衡时晶体中的原子间距、晶体结合能以及每个原子平均结合能。

3.设质量不同的两种原子相间地沿着一维方向规则排列，构成一维双原子链，相邻原子间距为2
a ，每个晶胞中包含两个原子，晶胞的长度为a,设原子质量m M <,求解其色散关系并作图。

4.假设某金属具有简立方结构，其晶格常数为a,电子的密度31n a =。

(1)用自由电子模型计算k 空间费米球的半径F k ；(2)该费米球与第一布里渊区边界的最小间距。

固体物理试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 固体物理中，原子间相互作用力主要表现为：A. 万有引力B. 电磁力C. 核力D. 弱相互作用力答案：B2. 固体中电子的能带是由以下哪种因素决定的？A. 原子核B. 电子C. 原子D. 晶格答案：D3. 金属导电的原因是：A. 自由电子B. 价电子C. 原子核D. 离子答案：A4. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间，这是因为：A. 电子的能带结构B. 电子的浓度C. 电子的迁移率D. 电子的自旋答案：A5. 以下哪种晶体结构不属于立方晶系？A. 简单立方B. 面心立方C. 体心立方D. 六角晶系答案：D6. 固体物理中，晶格振动的能量量子称为：A. 声子B. 光子C. 电子D. 空穴答案：A7. 固体中的电子态密度是指：A. 单位体积内的电子数B. 单位能量下的电子态数C. 单位能量下的电子数D. 单位体积下的电子态数答案：B8. 固体物理中，费米能级是指：A. 最高占据能级的电子能量B. 最低未占据能级的电子能量C. 电子从金属中逸出所需的最小能量D. 电子在固体中的平均能量答案：B9. 以下哪种材料不是铁磁性材料？A. 铁B. 钴C. 镍D. 铜答案：D10. 固体中的超导现象是指：A. 电阻为零B. 电阻无限大C. 导热率为零D. 导热率无限大答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 固体物理中，以下哪些因素会影响晶格振动的频率？A. 原子质量B. 原子间距C. 原子电荷D. 原子核外电子数答案：A, B12. 以下哪些因素会影响固体的电导率？A. 电子浓度B. 电子迁移率C. 温度D. 压力答案：A, B, C, D13. 以下哪些现象与固体的磁性质有关？A. 铁磁性B. 反铁磁性C. 超导性D. 顺磁性答案：A, B, D14. 以下哪些因素会影响固体的热导率？A. 晶格振动B. 电子浓度C. 电子迁移率D. 温度答案：A, B, C, D15. 以下哪些因素会影响固体的光学性质？A. 电子能带结构B. 晶格结构C. 电子浓度D. 温度答案：A, B, C, D三、填空题（每题2分，共20分）16. 固体物理中，原子间相互作用力主要表现为________，这是因为原子核带有正电荷，而电子带有负电荷，它们之间存在库仑相互作用。

第 1 页 共 1 页 中国科学院固体物理入学试题
1. 晶体有几种关于旋转的点对称操作，晶体学的点群和空间群各有多少个？(10分)
2. 写出七种晶系的名称和结构特征，并说出金刚石属于那一个晶系。

(10分)
3. 晶体中布拉伐格子表示晶体的什么性质？晶体中布拉伐格子有多少种？(5分)
4. 密勒指数（h,k,l ）的物理意义是什么？ (5分)
5. 设晶体中的晶胞参数为a 1,a 2, a 3, 写出倒格子基矢的定义，倒格子所组成的空间和正格子所组成的空间在物理意义上有什么不同？(10分)
6. 说明固体比热的爱因斯坦模型的物理近似，并导出其比热表达式。

（10分）
7. 固体的热膨胀是什么原因引起的，它与简谐振动有什么关系？（10分）
8. 铁电体晶体具有什么物理特征，举出三种典型的铁电体的名称。

（10分）
9. 写出费米统计函数的表达式，解释费米能级的物理意义，说明在金属和半导体中费米能级如何确定。

（15分）
10. 稀土离子Ho 3+是顺磁离子, 其电子组态为f 10, 利用洪德规则求出该离子基态谱项并计算该离子的顺磁磁矩M 。

(15分) （提示：磁矩单位为波尔磁子，朗德因子：(1)(1)(1)12(1)
J J J S S L L g J J +++-+=+
+）。

下载可编辑 .专业.整理. 卷 A 学期： 2011 至 2012 学年度 第 1 学期

一、Fill in the blanks with the proper concepts and formula for the contents of Chapter I.

The volume体积 of a parallelepiped平行六面体 with axes轴

is defined定义 by： ； Please write out the five 2D Bravais lattices布拉维格子 as : 正方晶格、六角晶格、长方晶格、有心长方晶格和斜方晶格 ; The possible 14 primitive cells原胞 are : 简单三斜晶格、简单立方晶格、体心立方晶格、面心立方晶格、三角晶格、六角晶格、简单单斜晶格、底心单斜晶格、简单正交晶格、底心正交晶格、体心正交晶格、面心正交晶格、简单四角晶格和体心四角晶格 ; For the plane whose intercepts are 4,2,3, the reciprocals倒数 are 1/4、1/2、1/3 ,the smallest three integers整数 having the same ratio比率 are 3、6、4 . The cube faces of a cubic crystal 立方晶体的立方体面are

二、 Expression and the calculation for the contents of Chapter II.

1）Please write out three vectors向量 of the reciprocal lattice倒格子: 321,,bbb.by using

vectors 321,,aaa。 b1=(2π)·(a2*a3)/(a1·(a2*a3)） b2=(2π)·(a3*a1)/(a1·(a2*a3)） b3=(2π)·(a1*a2)/(a1·(a2*a3））

固体物理学题库..doc⼀、填空1.固体按其微结构的有序程度可分为 _______、_______和准晶体。

2.组成粒⼦在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为 _______；组成粒⼦在空间中的分布完全⽆序或仅仅具有短程有序的固体称为 _________。

3.在晶体结构中，所有原⼦完全等价的晶格称为 ______________；⽽晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原⼦或离⼦的晶格称为 ____________。

4晶体结构的最⼤配位数是____；具有最⼤配位数的晶体结构包括______________晶体结构和 ______________晶体结构。

5.简单⽴⽅结构原⼦的配位数为 ______；体⼼⽴⽅结构原⼦的配位数为 ______。

6．NaCl 结构中存在 _____个不等价原⼦，因此它是 _______晶格，它是由氯离⼦和钠离⼦各⾃构成的 ______________格⼦套构⽽成的。

7.⾦刚⽯结构中存在 ______个不等价原⼦，因此它是 _________晶格，由两个_____________结构的布拉维格⼦沿空间对⾓线位移1/4 的长度套构⽽成，晶胞中有 _____个碳原⼦。

8. 以结晶学元胞（单胞）的基⽮为坐标轴来表⽰的晶⾯指数称为________指数。

9. 满⾜ a i b j 2ij2 ,当i j时关系的 b1,b 2, b 3为基⽮，由0，当 i（ i, j 1,2,3)j时Kh h b h bh构b成的点阵，称为_______。

1 12 2 310.晶格常数为 a 的⼀维单原⼦链，倒格⼦基⽮的⼤⼩为 ________。

11.晶格常数为 a 的⾯⼼⽴⽅点阵初基元胞的体积为 _______；其第⼀布⾥渊区的体积为 _______。

12.晶格常数为 a 的体⼼⽴⽅点阵初基元胞的体积为 _______；其第⼀布⾥渊区的体积为 _______。

13.晶格常数为 a 的简⽴⽅晶格的 (010)⾯间距为 ________14.体⼼⽴⽅的倒点阵是 ________________点阵，⾯⼼⽴⽅的倒点阵是________________点阵，简单⽴⽅的倒点阵是________________。