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气 垫 技 术 测 重 力 加 速 度 实 验 的 改 进 

第 3期 

( )计算 相 对误 差 上海 重 力加 速 度公 认  以方便地 建立 各 种 晶体 的三 维模 型 ,直观 化 的  4 展示 其结 构 和对称 性 等特点 . 图 1 面心立 方  是 值:g 974 /  标= .9 m s
E =0. 0%  



C u在 不 同视 角 下 的 晶体 结 构 图 ,我们 可 以直 

通 过实验 论证 ,改 进后 的方法测 量重 力加  接 得到 C u的 晶体 结 构 ,同 时可 以看 到 C u是 

A CB) 速 度 ,相对 误 差 从 19 % 减小 至 0 J% ,重  立 方密排 晶格 ( B A C . 此 外 ,点 击 菜 单  .4 .0
d中的 sm t ,还可 以得 到 C y me y r u晶格 的原  力加速度 的测量值 精确 度提高 了 9 % 左右 , b i 0   ul
改 进效果 明显 .  
胞.  

Ma r l S do t is t i ea  u  

在固 体物理 教学中的应用  
杜 永 胜 
( 内蒙古科 技大 学理 学院 , 包头 市 04 1 ) 10 0  

凰黑 
图 l 面 心立 方 C   u在 不 同视 角 下 的 晶体 结 构 图 

固体物 理是物 理学科 重要 的专业 必修 课 和 
相 关学科 的专 业 主干课. 固体 物理是 在量 子力  同时 ,Ma r l Su i 还 允 许 自由 的创 建  t a   tdo e s i 学 基础 上 研 究 固 体 的 结 构 及 其 组 成 粒 子 ( 原  晶体 结构 ,只要 已知空 间群类 型 、 晶体 结构 参  子 、离 子 、 电子 等 ) 之 间相 互 作 用 及 运 动 规  数 和元 素类 型 ,我们就 可 以任意 的创建 晶体.   t i s tdo在能 带结构 计 算 中的应用  ea  律 ,学好 这 门课 程 不 仅 要 有 良好 的物 理 思 想 , 2 Ma r l Su i     固体 中 电子 能 带结构 的计 算是 固体 物理学  还要 有扎实 的数 学基 础.抽 象 的量 子力 学理 论  和复 杂 的数 学推导 ,使 学生 感到 固体物 理枯燥  的主要 理论 问题 ,晶体 电子 能带 的理论计 算方  无味 、难 以入 门. 形象 、直 观 的演 示 固体物 理  法很 多 ,但 对学 生 的知识 结构要 求很 高 ,学生  相 关概 念 的物理 图像就成 为教 学 中急待解 决 的  学 习起 来往 往感 到无从 下手 . 而只有 让学 生参 
问题.  

与 实际 晶体 的能 带结构 计算 ,学 生对 该部 分 内 

t a   tdo中 的  e s i 当前 ,计算 机 分子模 拟技术 正广 泛地 应用  容 的 理 解 才 更 加 深 刻. Ma r l Su i

于科 研生 产 、教 学 等各个 相关领 域 ,它不 仅可  C S E 模 块 可 以 完 成 此 方 面 的 内 容 . ATP  
A T P基 于 总能 量 的平 面波 赝 势 理论 ,运用  以使 分子 原子等微 观 粒子 的结构形 象 化 、可视  C S E   化 ,而且 它可 以通 过 结构分 析 、模 拟 、数据 处  原 子数 目和 种类 来 预 测 和计 算 包括 晶格 参数 、 理 ,从 微 观角度揭 示结 构与 性质 的关 系.本 文  分子 对 称 性 、结 构 性 质 、能 带 结 构 、 固态 密  从 固体 物理 教学实 际 出发 ,利用 M t i sSu  度 、电荷密 度 和波 函数 、光学性 质. 由于 避免  ae a   t— rl

  do的辅 助教 学功 能 ,形 象 直 观 的 展示 固 体 物  了繁杂 的理 论 推 导 ,一 般 学 生 可 以很 快 上 手 , i
理 中较抽 象 、复杂 的概念 和模 型 ,将抽象 的平  把 重点 放到计 算 结果 的分析 和讨 论上 ,激 发 了 

面教学转变为立体的形象教学 ,以提高学生的  学 生 的学 习兴 趣. 例 如 ,硅 晶体 是一种 重 要 的  学 习兴趣 ,增强 学生 的创 造性思 维.   半导体材料 ,对其 电子结构人们已经做 了大量  1 Mae a tdo在 晶体 结 构教 学 中的应用  的理 论 和 实 验 工 作 ,这 里 让 学 生 亲 身 参 与 计    t lSui i r s
在 固体 物理 中 ,晶体 的结构 和对 称性是 学  算 ,图 2 ( ) ( )是学生计算得到 的硅和  a、 b 生不易 掌握 的 内容 ,主要原 因是该 部分 涉及 三  钠的能带结构图 ,要求学生通过查找资料进行  维 空 间变换 ,单纯 板 书式 教 学对学 生 的理解 作  理论解 释 ,比较半 导体 和导体 在 能带结 构上 的  用不大 .利 用 Ma r l Sui t is td e a   o的建模 功 能 ,可  差异 ,计算 半 导体 硅 的禁 带宽 度. 由于 是 自己 
‘ 



45 .  


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