大连理工大学固体物理学精简复习资料
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第一章晶体的结构a)晶体的共性:i.长程有序:晶体中的原子按一定规则排列ii.自限性:晶体自发地形成封闭几何多面体的特性,晶面夹角守恒定律iii.各向异性:晶体的物理性质是各向异性的,是区别晶体与非晶体的中要特征。
b)密堆积:i.正方堆积:最简单的堆积方式ii.体心立方堆积:iii.立方堆积和六角堆积:配位数为12c)配位数和致密度:i.配位数:一个原子球与最近邻的相切原子的个数,如配位数为12即与1个原子求与相邻的12个原子相切。
ii.致密度:晶胞中所包含的原子体积与晶胞体积的比值。
d)布喇菲空间点阵原胞和晶胞i.布喇菲点阵:对实际晶体结构的抽象成无数相同的点的分布,把这些点构成的总体称为布喇菲点阵。
ii.原胞:晶体中体积最小的重复单元称为原胞,他们并不是唯一的,但是体积总是相等的。
iii.晶胞(布喇菲原胞):晶体中体积不一定是最小的,但是能够反映出晶体对称的特征的重复单元称为晶胞。
iv.原胞基矢:原胞重复单元的边长称为原胞基矢,以a1、a2、a3表示。
v.晶胞基矢:晶胞重复单元的边长称为晶胞基矢,以a、b、c表示。
e)立方晶系:i.简立方:晶胞和原胞是统一的,对应一个结点。
ii.体心立方:原胞体积V= a1 ·(a2*a3)/ 2 = a^3 / 2,a是晶胞边长,又称晶格常数。
一个体心立方晶胞对应两个格点。
iii.面心立方:原胞体积V=a1 ·(a2*a3)= a^3 / 4;为晶胞体积的1/4,一个面心立方晶胞对应4个格点。
iv.NaCl结构:简立方结构,一个原胞对应一个基元,包含一个钠离子一个氯离子。
v.金刚石结构:构成面心立方结构,vi.简单晶格:基元包含一个原子的晶格,又称布喇菲格子。
vii.复式晶格:基元包含两个或者以上的原子的晶格。
f)晶列、晶面指数:i.晶列的特征:1. 取向;2. 格点的周期。
ii.原胞基矢的晶列指数:设R= l1a1+l2a2+l3a3,其中l1,12,l3互质。
固体物理复习资料第一章晶体结构1、晶体、非晶体的概念2、常见的几种晶格结构:简单立方晶格、体心立方晶格、面心立方晶格、六角密排晶格、金刚石晶格结构、NaCl晶格结构、CsCl晶格结构、ZnS晶格结构。
3、晶格中最小的重复单元为原胞。
4、简单晶格中,某一个原胞只包含一个原子,所有的原子在几何位置和化学性质上是完全等价的。
简单立方晶格、体心立方晶格和面心立方晶格均为简单晶格。
5、几种简单晶格的原胞基矢及原胞的体积6、复式晶格包含两种或两种以上的等价原子(或离子)。
常见的复式晶格有……7、维格纳—塞茨原胞:由某一个格点为中心,做出其与最近格点和次近格点连线的中垂面,这些中垂面所包围的空间为维格纳—塞茨原胞。
8、实际晶格= 布拉伐格子(理解)+ 基元(理解)9、理解晶列、晶向,会确定晶向指数;10、会确定晶面指数——密勒指数11、理解倒格子及相关内容(第四节)12、按宏观对称的结构划分,晶体分属于7大晶系,共14种布拉伐格子。
13、作业P578 习题1.3 至1.914、第五节、第六节主要掌握作业涉及的内容第二章固体的结合1、一般固体的结合可以概括为离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦尔结合四种基本形式。
2、作业P579 习题2.1 2.33、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,分析离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦尔结合力的特点。
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,由于泡利不相容原理,两个离子的闭合壳层的电子云的交叠产生强大的排斥力。
当排斥力和吸引力相互平衡时,形成稳定的离子晶体;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)电子的原子实“沉浸”在由价电子组成的“电子云”中。
在这种情况下,电子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。
《固体物理》期末复习要点《固体物理》期末复习要点第一章1.晶体、非晶体、准晶体定义晶体:原子排列具有长程有序的特点。
非晶体:原子排列呈现近程有序,长程无序的特点。
准晶体:其特点是介于晶体与非晶体之间。
2.晶体的宏观特征1)自限性2)解理性3)晶面角守恒4)各向异性5)均匀性6)对称性7)固定的熔点3.晶体的表示,什么是晶格,什么是基元,什么是格点晶格:晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点在空间有规则地做周期性无限分布,这些点的总体称为晶格。
基元:若晶体有多种原子组成,通常把由这几种原子构成晶体的基本结构单元称为基元。
格点:格点代表基元的重心的位置。
4.正格和倒格之间的关系,熟练掌握典型晶体的倒格矢求法5.典型晶体的结构及基矢表示6.熟练掌握晶面的求法、晶列的求法,证明面间距公式7.什么是配位数,典型结构的配位数,如何求解典型如体心、面心的致密度。
一个粒子周围最近邻的粒子数称为配位数。
面心:12 体心:8 氯化铯(CsCl ):8 金刚石:4 氯化钠(NaCl ):68.什么是对称操作,有多少种独立操作,有几大晶系,有几种布拉维晶格,多少个空间群。
对称操作:使晶体自身重合的动作。
根据对称性,晶体可分为7大晶系, 14种布拉维晶格,230个空间群。
9.能写出晶体和布拉维晶格10.了解X 射线衍射的三种实验方法及其基本特点 1)劳厄法:单晶体不动,入射光方向不变。
2)转动单晶法:X 射线是单色的,晶体转动。
3)粉末法:单色X 射线照射多晶试样。
11.会写布拉格反射公式12.什么是几何结构因子。
几何结构因子:原胞内所有原子的散射波,在所考虑方向上的振幅与一个电子的散射波的振幅之比。
第二章1.什么结合能,其定位公式晶体的结合能就是将自由的原子(离子或分子) 结合成晶体时所释放的能量。
2.掌握原子间相互作用势能公式,及其曲线画法。
3.什么叫电离能、亲和能、负电性电离能:中性原子失去电子成为价离子时所需要的能量。
固体物理复习资料固体物理复习资料固体物理是物理学中的一个重要分支,研究固体物质的性质和行为。
对于学习固体物理的同学来说,复习资料的准备是非常重要的。
本文将为大家提供一些固体物理复习资料,帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
一、晶体结构晶体结构是固体物理的基础,它描述了固体中原子、离子或分子的排列方式。
了解晶体结构有助于我们理解固体的性质和行为。
在复习晶体结构时,我们可以从晶体的基本概念开始,如晶体的定义、晶体的分类等。
然后,可以学习晶体的几何结构,如立方晶系、六方晶系等。
此外,还应该了解晶体的点阵结构和晶格常数的计算方法。
二、晶体缺陷晶体缺陷是指晶体中存在的一些不完美的结构。
了解晶体缺陷对于理解固体的性质和行为非常重要。
在复习晶体缺陷时,可以学习晶体缺陷的分类和特点,如点缺陷、线缺陷、面缺陷等。
还可以学习晶体缺陷对固体性质的影响,如导电性、热导性等。
此外,还可以学习晶体缺陷的形成和控制方法。
三、晶体生长晶体生长是指从溶液或气相中形成晶体的过程。
了解晶体生长对于制备晶体材料具有重要意义。
在复习晶体生长时,可以学习晶体生长的基本原理和方法,如溶液法、气相法等。
还可以学习晶体生长的条件和影响因素,如温度、浓度、溶液饱和度等。
此外,还可以学习晶体生长的控制方法和应用,如生长单晶、合成纳米晶等。
四、固体的电学性质固体的电学性质是指固体导电和电介质性质的研究。
了解固体的电学性质对于理解固体的导电机制和应用非常重要。
在复习固体的电学性质时,可以学习固体的导电机制,如金属的自由电子理论、半导体的能带理论等。
还可以学习固体的导电性质,如电导率、电阻率等。
此外,还可以学习固体的电介质性质,如介电常数、介质极化等。
五、固体的热学性质固体的热学性质是指固体的热传导和热膨胀性质的研究。
了解固体的热学性质对于理解固体的热传导机制和热膨胀行为非常重要。
在复习固体的热学性质时,可以学习固体的热传导机制,如导热电子、晶格振动等。
还可以学习固体的热传导性质,如热导率、热扩散系数等。