КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 6 ФИЗИКА ТВЁРДОГО ТЕЛА
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 6 ФИЗИКА ТВЁРДОГО ТЕЛА





Методические указания к выполнению контрольной работы № 6

Контрольная работа включает задания по следующим темам дисциплины “Физика твёрдого тела”: пространственная решетка кристалла; теплоемкость и теплопроводность кристаллов; электронный газ в металлах; собственные и примесные полупроводники, p-n-переход; диффузия носителей тока; эффект Холла.

Задачи с 1 по 13 относятся к теме “Пространственная решётка кристалла”. Приступая к решению этих задач проработайте материал пособия [3], c. 12...18. Выпишите и разберите такие определения как: узел решётки, атомная плоскость, элементарная ячейка, трансляции, типы решёток, координационное число, индексы Миллера.

Задачи с 14 по 27 относятся к теме “Теплоемкость и теплопроводность кристаллов”. Проработайте материал пособия [3], c. 44...61. Рассмотрите и усвойте понятия: нормальные колебания решётки, фононы, дебаевская частота и дебаевская температура, закон Дюлонга-Пти.

Задачи с 28 по 31 относятся к теме “Электронный газ в металлах”. Проработайте материал пособия [3], c. 32...42.

Задачи с 32 по 46 относятся к теме “Собственные и примесные полупроводники”. Проработайте материал пособия [3], c.86...106.

Задачи с 47 по 51 и с 57 по 61 относятся к теме “Диффузия носителей тока. р-n-переход”. Проработайте материал пособия [3], c. 106...109. и с. 113...117.

Задачи с 52 по 56 относятся к теме “Эффект Холла”. Проработайте материал пособия [3], c. 117...119.

Табл. 6

Вариант Номера задач

7.2. Основные законы и формулы. Примеры решения задач



Пространственная решетка кристалла

1. Координаты любого узла решетки записываются в виде

; ; и обозначаются: [[n1n2n3]], где ai – основные периоды решетки; ni – целые числа, называемые индексами узла и обозначающие число периодов решетки, соответствующих данному узлу, .

Для описания направления в кристалле выбирают прямую, проходящую через начало координат. Ее направление однозначно определяется индексаминаправления [n1n2n3], где ni – индексы ближайшего к началу координат узла решетки.

2. Период идентичности вдоль прямой, заданной индексами [n1n2n3], в кубической решетке выражается соотношением

,

где а – параметр решетки.

3. Кристаллографическиеплоскости определяются тремя взаимно простыми целыми числами (hkl), называемыми индексамиМиллера. Они определяют систему бесконечного числа параллельных между собой плоскостей, каждая из которых характеризуется определенным значением числа

q = 0, +1, +2, …

Таким образом, кристаллографическая плоскость однозначно задается совокупностью чисел {(hkl), q}. Для отрицательных индексов над (или под) буквой ставится знак минус, например h. Индексы [[n1n2n3]] любого узла, лежащего в данной плоскости, удовлетворяют соотношению:

n1h + n2k + n3l = q.

При q = 0 плоскость проходит через начало координат.

Если плоскость параллельна какой-либо оси координат, то соответствую-щий индекс Миллера равен нулю. Так, плоскость (110) параллельна оси z, а плоскость (100) параллельна плоскости (yz).

4. Расстояние D плоскости от начала координат определяется числом q

D = q/b0,

где

,

где – вектор обратной решетки; (i = 1,2,3) – базисные векторы обратной решетки

, , ;

Vc – объем элементарной ячейки кристалла.

Из выражения следует, что расстояние d между соседними плоскостями (Dq = 1) с индексами (hkl) равно:

.

5. Кристаллические плоскости отсекают на осях координат отрезки, равные

xq = а1q/h, yq = a2q/k, zq = a3q/l

Очевидно, что если q/h, q/k и q/l – целые числа, то плоскость пересекает соответствующую координатную ось в узловой точке.

6. Молярный объем кристалла

Vm = m/r,

где m – молярная масса; r – плотность кристалла.

 

7. Объем элементарной ячейки в случае кубической сингонии

Vэл = а3,

где а – параметр решетки.

8. Число элементарных ячеек в одном моле кристалла

 

Zm = Vm/Vэл

Если кристалл состоит из одинаковых атомов, то

Zm = NA/n,

где NA – число Авогадро; n – число одинаковых атомов, приходящихся на элементарную ячейку.

9. Число элементарных ячеек в единице объема кристалла

Z=Zm/Vm.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.