结合键的角度说明水在结冰是何以会膨胀? 水结成冰,是从液态往固态转化,形成晶体结构,晶格与晶格之间是通过氢键结合,氢原子不但与一个氧原子结合成共价键O-H,而且还和另一个氧原子结合,但结合较弱,键较长,用H-O表示,氧原子本身则组成一个四面体。 17、试说明,为什么晶体中原子间的恢复力常数随最近邻平衡距离的增大而迅速减小,随最近邻平衡距离的减小而迅速增大?Р 答:恢复力常数与作用力成正比。恢复力常数=U对r的二阶偏导=-df/dr (画出f与r图)结合作用力与原子距离的关系图可以知道,当原子距离较近时,斜率较大,即恢复力常数较大,当原子距离较远时,斜率较小,即较小。Р 18.试说明格波和弹性波有何不同? 格波:晶格中各原子在其平衡位置振动,以前进波的形式在晶体中传播,这种波称为格波弹性波:弹性介质中,物质粒子间有弹性相互作用,但某种物质粒子离开平衡位置,即发生应变时,该粒子在弹性力的作用下发生振动,同时又引起周围粒子的应变和振动,这样形成的振动在弹性介质中传播的过程称为弹性波Р 从形式上看,格波与连续介质弹性波完全类似,但连续介质弹性波中的x 是可以连续取值的;而在格波中只能取na 格点位置这样的孤立值。在长波极限下,晶格可以看成连续的弹性介质,格波类似于声波。当短波极限下,晶格不能被看成弹性介质,弹性波不同于格波。Р 19. 空位的存在对晶体的力学性能和电学性能有何影响? 答:空位的存在使力学性能降低,电学性能提高。空位存在到一定数量,形成一个较大的缺陷,可使晶体的密度降低,力学性能下降。空位引起点阵畸变,使传导电子受到散射,产生附加电阻。空位里有边界,有利于电子的传导,电学性能升高。Р 21.试述能带和布里渊区的概念及其关系。有人说:一个布里渊区对应一个能带。是否如此?Р 能带主要是指:晶体中电子自由运动的能级成带状分布,每个能带由大量的密集能级组成,能带间有能带间隙。
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