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固体物理学整理复习资料

1、晶体有哪些宏观特性？

答：自限性、晶面角守恒、解理性、晶体的各向异性、晶体

的均匀性、晶体的对称性、固定的熔点

这是由构成晶体的原子和晶体内部结构的周期性决定的。说

明晶体宏观特性是微观特性的反映

2、什么是空间点阵？

答：晶体可以看成由相同的格点在三维空间作周期性无限分

布所构成的系统，这些格点的总和称为点阵。

3、什么是简单晶格和复式晶格？

答：简单晶格：如果晶体由完全相同的一种原子组成，且每

个原子周围的情况完全相同，则这种原子所组成的网格称为简单

晶格。

复式晶格：如果晶体的基元由两个或两个以上原子组成，相

应原子分别构成和格点相同的网格，称为子晶格，它们相对位移

而形成复式晶格。

4、试述固体物理学原胞和结晶学原胞的相似点和区别。

答：(1)固体物理学原胞(简称原胞)

构造：取一格点为顶点，由此点向近邻的三个格点作三个不

共面的矢量，以此三个矢量为边作平行六面体即为固体物理学原

胞。

特点：格点只在平行六面体的顶角上，面上和内部均无格点，

平均每个固体物理学原胞包含1个格点。它反映了晶体结构的周

期性。

(2)结晶学原胞（简称晶胞）

构造：使三个基矢的方向尽可能地沿着空间对称轴的方向，

它具有明显的对称性和周期性。特点：结晶学原胞不仅在平行

六面体顶角上有格点，面上及内部亦可有格点。其体积是固体物

理学原胞体积的整数倍。

5、晶体包含7大晶系，14种布拉维格子，32个点群？试写

出7大晶系名称；并写出立方晶系包含哪几种布拉维格子。

答：七大晶系：三斜、单斜、正交、正方、六方、菱方、立

方晶系。

6．晶体的对称性与对称操作

由于晶体原子在三维空间的周期排列，因此晶体在外型上具

有一定的对称性质。这种宏观上的对称性，是晶体内在结构规律

性的体现。由于晶体周期性的限制，晶体仅具有为数不多的对称

元素和对称操作。对称元素：对称面（镜面）、对称中心（反演中

心）、旋转轴和旋转反演轴。相应的对称操作分别是：1对对称面

的反映2晶体各点通过中心的反演3绕轴的一次或多次旋转4一

次或多次旋转之后再次经过中心的反演。

晶体宏观对称操作的操作元有8种1，2，3，4，6旋转对

称操作，m镜面对称操作，i反演对称操作和4度像转对称操作。

7.密堆积结构包含哪两种？各有什么特点？

答：(1)六角密积

第一层：每个球与6个球相切，有6个空隙，如编号1,2,3,4,5,6。

第二层：占据1,3,5空位中心。

第三层：在第一层球的正上方形成ABABAB排列方式。

六角密积是复式格，其布拉维晶格是简单六角晶格。

基元由两个原子组成，一个位于(000)，另一个原子位于

即:211332

(2)立方密积

第一层：每个球与6个球相切，有6个空隙，如编号为

1,2,3,4,5,6。

第二层：占据1，3，5空位中心。

第三层：占据2，4，6空位中心，按__BC方式排列，形成面

心立方结构，称为立方密积。

8.试举例说明哪些晶体具有简单立方、面心立方、体心立方、

六角密积结构。并写出这几种结构固体物理学原胞基矢。

答：CsCl、ABO3；NaCl；；纤维锌矿ZnS

9.会从正格基矢推出倒格基矢，并知道倒格子与正格子之间

有什么区别和联系？

10.会画二维晶格的布里渊区。

11.会求晶格的致密度。

12.倒格子

正格子基矢在空间平移可构成正格子，倒格子基矢在空间平

移可构成倒格子。由正格子所组成的空间是位置空间或坐标空间，

由倒格子所组成的空间则理解为状态空间，称为倒格子空间。

13倒格子与正格子之间的关系

*31正格子原胞体积Ω与倒格子原胞体积Ω之积为（2π）

2正格子晶面族（h1h2h3）与倒格矢Gh=h1b1+h2b2+h3b3

正交

3倒袼矢Gh长度与晶面族（h1h2h3）面间距的倒数成反比

14.X射线衍射的几种基本方法是什么？各有什么特点？