2024年4月11日发(作者：续以冬)

固体物理卷（A）

第一部分：名词解释（每小题5分，共40分）

1.原胞：在完整晶体中，晶格在空间的三个方向上都具有一定的周期对称

性，这样可以取一个以结点为顶点，边长等于这三个方向上的周期的平行六面

体作为最小的重复单元，来概括晶格的特征，这样的重复单元称为初基原胞或

简称原胞。

2.晶面指数：一个晶面得取向可以由这个晶面上的任意三个不共线的点确定，

如果这三个点处在不同的晶轴上，则通过有晶格常量

a

1

,a

2

,a

3

表示这些点的坐标就

能标定它们所决定的晶面，它们具有相同比率的最小整数称为晶面指数

3.布拉格定律：假设入射波从晶体中的平行原子平面作镜面反射，每个平

面反射很少一部分辐射，就像一个轻微镀银的镜子一样。在这种类似镜子的镜

面反射中，其反射角等于入射角。当来自平行原子平面的反射发生相长干涉时，

就得出衍射束。考虑间距为d的平行晶面，入射辐射线位于纸面平面内。相邻

平行晶面反射的射线行程差是2dsinx，式中从镜面开始量度。当行程差是波长

的整数倍时，来自相继平面的辐射就发生了相长干涉。 这就是布拉格定律。

布拉格定律用公式表达为：2dsinx=n*λ(d为平行原子平面的间距，λ为入射波波

长，x为入射光与晶面之夹角) ，布拉格定律的成立条件是波长小于等于2d。 布拉

格定律是晶格周期性的直接结果。

4.简述三维空间的晶系种类及其所包括的晶格类型

三斜1， 单斜2， 正交 4， 四角 2， 立方3， 三角1， 六角1。

5.布里渊区：在固体物理学中，第一布里渊区是动量空间中晶体倒易点阵的原

胞。固体的能带理论中，各种电子态按照它们波矢的分类。在波矢空间中取某

一倒易阵点为原点，作所有倒易点阵矢量的垂直平分面，这些面波矢空间划分

为一系列的区域：其中最靠近原点的一组面所围的闭合区称为第一布里渊区；

各布里渊区体积相等，都等于倒易点阵的元胞体积。周期结构中的一切波在布

里渊区界面上产生布喇格反射,对于电子德布罗意波,这一反射可能使电子能

量在布里渊区界面上（即倒易点阵矢量的中垂面）产生不连续变化。根据这一

特点,1930年L.-N.布里渊首先提出用倒易点阵矢量的中垂面来划分波矢空间

的区域，从此被称为布里渊区。

6.惰性气体晶体：惰性气体所形成的晶体是最简单的晶体，其晶态原子的

电子分布非常接近于自由态原子的电子分布，在晶体中，这些惰性气体原子尽

可能紧密地堆积在一起。惰性气体原子具有闭合电子壳层，电荷分布是对称的。

7.德拜模型：德拜模型是德拜提出的计算固体热容的原子振动模型。1912年，德拜

改进了爱因斯坦模型，考虑热容应是原子的各种频率振动贡献的总和，得到了同实

验结果符合得很好的固体热容公式。德拜模型把原子排列成晶体点阵的固体看作是

一个连续弹性媒质，原子间的作用力遵从胡克定律，组成固体的 n个原子在三维空

间中集体振动的效果相当于3n个不同频率的独立线性振子的集合。

2024年4月11日发(作者：续以冬)

固体物理卷（A）

第一部分：名词解释（每小题5分，共40分）

1.原胞：在完整晶体中，晶格在空间的三个方向上都具有一定的周期对称

性，这样可以取一个以结点为顶点，边长等于这三个方向上的周期的平行六面

体作为最小的重复单元，来概括晶格的特征，这样的重复单元称为初基原胞或

简称原胞。

2.晶面指数：一个晶面得取向可以由这个晶面上的任意三个不共线的点确定，

如果这三个点处在不同的晶轴上，则通过有晶格常量

a

1

,a

2

,a

3

表示这些点的坐标就

能标定它们所决定的晶面，它们具有相同比率的最小整数称为晶面指数

3.布拉格定律：假设入射波从晶体中的平行原子平面作镜面反射，每个平

面反射很少一部分辐射，就像一个轻微镀银的镜子一样。在这种类似镜子的镜

面反射中，其反射角等于入射角。当来自平行原子平面的反射发生相长干涉时，

就得出衍射束。考虑间距为d的平行晶面，入射辐射线位于纸面平面内。相邻

平行晶面反射的射线行程差是2dsinx，式中从镜面开始量度。当行程差是波长

的整数倍时，来自相继平面的辐射就发生了相长干涉。 这就是布拉格定律。

布拉格定律用公式表达为：2dsinx=n*λ(d为平行原子平面的间距，λ为入射波波

长，x为入射光与晶面之夹角) ，布拉格定律的成立条件是波长小于等于2d。 布拉

格定律是晶格周期性的直接结果。

4.简述三维空间的晶系种类及其所包括的晶格类型

三斜1， 单斜2， 正交 4， 四角 2， 立方3， 三角1， 六角1。

5.布里渊区：在固体物理学中，第一布里渊区是动量空间中晶体倒易点阵的原

胞。固体的能带理论中，各种电子态按照它们波矢的分类。在波矢空间中取某

一倒易阵点为原点，作所有倒易点阵矢量的垂直平分面，这些面波矢空间划分

为一系列的区域：其中最靠近原点的一组面所围的闭合区称为第一布里渊区；

各布里渊区体积相等，都等于倒易点阵的元胞体积。周期结构中的一切波在布

里渊区界面上产生布喇格反射,对于电子德布罗意波,这一反射可能使电子能

量在布里渊区界面上（即倒易点阵矢量的中垂面）产生不连续变化。根据这一

特点,1930年L.-N.布里渊首先提出用倒易点阵矢量的中垂面来划分波矢空间

的区域，从此被称为布里渊区。

6.惰性气体晶体：惰性气体所形成的晶体是最简单的晶体，其晶态原子的

电子分布非常接近于自由态原子的电子分布，在晶体中，这些惰性气体原子尽

可能紧密地堆积在一起。惰性气体原子具有闭合电子壳层，电荷分布是对称的。

7.德拜模型：德拜模型是德拜提出的计算固体热容的原子振动模型。1912年，德拜

改进了爱因斯坦模型，考虑热容应是原子的各种频率振动贡献的总和，得到了同实

验结果符合得很好的固体热容公式。德拜模型把原子排列成晶体点阵的固体看作是

一个连续弹性媒质，原子间的作用力遵从胡克定律，组成固体的 n个原子在三维空

间中集体振动的效果相当于3n个不同频率的独立线性振子的集合。