Ubungen zur Festkörperphysik SS 2003 1. ¨Ubungsblatt

Prof. Dr. Bernd Ploss
FH Jena – FB Physikalische Technik
Übungen zur Festkörperphysik
SS 2003
1. Übungsblatt
1. Berechnen Sie die Bindungsenergie für das dreidimensionale Kochsalzgitter bei einem Atomabstand von 2, 82 · 10−10 m. Diskutieren Sie die
Abweichung vom experimentell gefundenen Wert EB = 7, 99 eV/Ion.
2. Berechnen Sie die Abstände der 5 nächsten Nachbarn in einem kubisch
raumzentrierten Gitter.
3. Die primitive Elementarzelle des kubisch raumzentrierten Gitters ist
√
ein Rhomboeder mit der Seitenlänge 12 3a.
a) Berechnen Sie die Winkel α, β, γ zwischen den Basisvektoren.
b) Berechnen Sie das Volumen der primitiven Elementarzelle.
4. Berechnen Sie für die drei kubischen Bravais-Gitter die maximale Raumausfüllung, welche sich nach dem Modell harter Kugeln ergibt.
5. Zeigen Sie, daß das Verhältnis c/a für eine hexagonal dichtgepackte
Struktur
q
8
3
≈ 1, 633 ist. (Atome zweier Ebenen ordnen sich an die
Spitzen eines Tetraeders.)
6. Die Gitterkonstante von Kupfer (kfz) beträgt 3, 61 · 10−10 m. Welche
Dichte ergibt sich daraus für dieses Metall bei einer relativen Atommasse von Arel = 63, 55?
7. Ein Metall mit kubischer Struktur und einem Atom pro Gitterpunkt
hat eine Dichte von 2,6 g/cm3 , eine Molmasse von 87,62 g/mol und eine
Gitterkonstante von 0,60849 nm. Bestimmen Sie die Kristallstruktur
des Metalls!