ВОПРОСЫ
для подготовки к зачету по «Физике твердого тела»,
специальность ММ,
Основные положения волновой механики, свойства электрона.
Соотношения Гейзенберга и Де-Бройля, их связь с энергией электронов.
Способ описания состояния элементарных частиц. Понятия волновой функции, условия нормировки. Принципиальные отличия классической и волновой механики.
Энергетические уровни атома водорода.
Плотность электронного облака атома водорода для s-состояния.
Атом водорода. Форма и расположение р- орбиталей
Атом водорода. Представления о формах и расположении d-орбитали.
Заполнение электронных уровней свободных атомов по периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Переходные и непереходные элементы.
Зависимость энергии электронных оболочек от атомного номера элемента.
Форма а расположение электронных оболочек в многоэлектронных атомах р-элементов.
Форма а расположение электронных оболочек в многоэлектронных атомах d-элементов.
Природа сил притяжения и отталкивания атомов в конденсированном состоянии.
Расщепление и гибридизация энергетических уровней электронов в конденсированном состоянии вещества.
Виды связей в твердых телах. Понятия насыщенности, направленности.
Межатомное дисперсионное взаимодействие. Диполь-дипольное межмолекулярное взаимодействие. Строение молекулярных кристаллов и электретов.
Ионная связь, физическая природа, энергия, свойства. Принцип формирования ионных кристаллов. Координационное число, типичные решетки.
Ковалентная связь, физическая природа, энергия, свойства.
Сигма-связь, образованная путем спинового расщепления орбиталей.
Правило 8-N, общий принцип формирования структур ковалентных кристаллов.
Кристаллические структуры углерода и кремния.
Кристаллические структуры элементов V-VII групп периодической системы Д.И. Менделеева.
Металлическая связь, общие представления, энергия, свойства.
Приближение свободных электронов для описания свойств металлов.
Понятие пространства импульсов, энергия и сфера Ферми.
Распределение состояния электронов по энергиям в теории свободных электронов при температуре абсолютного нуля. Понятие энергии Ферми.
Влияние температуры на распределение состояния электронов по энергиям в теории свободных электронов. Распределение Ферми-Дирака. Температура вырождения.
Взаимодействие свободных электронов с периодическим полем решетки. Волна де Бройля.
Зависимость кинетической энергии электрона от волнового числа с учетом периодического поля кристалла в зонной теории твердых тел понятие запрещенной энергии.
1-я и 2-я зоны Бриллюэна для модели плоской («квадратной») и примитивной кубической кристаллической решетки.
Плотность электронных состояний в зонной теории металлов на примере плоской и примитивной кубической модели решетки.
Плотность электронных состояний в зонной теории металлов. Нахождение пика на кривой N(E) для ГЦК решетки.
Плотность электронных состояний в зонной теории металлов. Нахождение пика на кривой N(E) для ОЦК решетки.
Плотность электронных состояний в зонной теории металлов для 3d и 4s уровней.
Применение зонной теории для описания равновесия фаз. Диаграмма состояния Cu-Zn.
Кристаллические решетки элементов периодической системы, общая закономерность.
Физические причины существования ОЦК решеток металлов.
Особенности межатомной связи и свойств ГП металлов.
Полиморфные превращение в металлах. Эффект сжатия атомных радиусов.
Кристаллические решетки железа. Физические причины их существования.
Классификация твердых фаз. Правила Юм-Розери для неограниченных твердых растворов.
Электронные соединения: межатомные связи, кристаллическая структура и свойства.
Фазы внедрения их кристаллическая структура и свойства.