第 I 族、第 II 族元素及过渡元素都是典型的金属晶体， 它们的最外层电子一般为 1~2 个。组成晶体时每个原子 的最外层电子为所有原子所共有，因此在结合成金属晶 体时，失去了最外层（价）电子的原子实“沉浸”在由 价电子组成的“电子云”中。如图 XCH002_004 所示。 这种情况下，电子云和原子实之间存在库仑作用，体积 越小电子云密度越高，库仑相互作用的能愈低，表现为 原子聚合起来的作用

元素周期表中第 VIII 族（惰性）元素在低温下所结合成的晶体，是典型的非极性分子晶体。为明确 起见，我们只介绍这种分子晶体。 惰性元素最外层的电子为 8 个，具有球对称的稳定 封闭结构。但在某一瞬时由于正、负电中心不重合 而使原子呈现出瞬时偶极矩，这就会使其它原子产 生感应极矩。非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极 矩的互作用而结合的，这种结合力是很微弱的

共价结合是靠两个原子各贡献一个电子，形成所谓的共价键。 元素周期表中第 IV 族元素 C( Z = 6 )、Si、Ge、Sn (灰锡)等晶体，属金刚石结构，为共价晶体。 共价键的现代理论以氢分子的量子理论为基础。 两个氢原子 A 和 B，在自由状态下时，各有一个电子，其归一化波函数： A B ϕ and ϕ 每个氢原子中的电子满足薛定谔方程：

晶体中原子的周期性排列形成了晶体一定的宏观对称性，不同的形式的原子排列形成的宏观对称性， 其对称操作也具有一定的限制。 描述晶体周期性的布拉伐格子：{ } 1 1 2 2 3a3 l a l a l K K K + + —— 经历对称操作后晶体不变，相应的布拉伐格子也不变

1. 简单立方晶格 原子球在一个平面内呈现为正方排列，如图 XCH001_001_00 所示。 这样的原子层叠加起来得到简单立方格子，如图 XCH001_001 所示。用原点表示原子的位置，即得 到其相应的晶格结构，如图 XCH001_002 所示

§1-1电力 现在来考虑这么一种力。这种力活象引力,也是与距离平方成反比地变化的,但比引力 要强约一万亿亿亿亿倍另外,还有一点区别,即存在两种我们可称之为正的和负的物质,种 类相同的相斥,不同的相吸这就不象引力,里只存在吸引这样,会出现什么情景呢?

在满足一定条件下将电子的运动近似当作经典粒子来处理,这样可以很方便地讨论 均匀电磁场中各种电导效应以及一般晶体中输运过程问题。 本节介绍电子在晶体中准经典运动的一些基本概念和规律

近自由电子模型中假定周期性势场的起伏很小,可以将其看作是微扰,对一些金属计算得到的 能带结果和实验结果是相符的。 但在实际的固体中,在原子核附近,库仑吸引作用使周期性势场偏离平均值很远,在离子实内 部势场对电子波函数影响很大,其波函数变化剧烈。显然势场不能被看作是起伏很小的微扰势场

第二章习题 (1)采用线性同余法(参见公式(22.3))产生伪随机数。取a=5,c=1,m=16和x=1.记录下产生出的前20数,它产生数列的周期是多少 (2)取a=137,c=187,m=256和x=1,用线性同余法产生出三维数组

8.1粒子在中心力场中的运动问题 设电子与原子核的约化质量为=m,V(r)=-e,哈密顿量为