题目
下列关于电子有效质量的描述,错误的是:()。 A. 电子的有效质量在各个方向上不相等,因为其含义与电子的惯性质量不同。B. 晶体中电子的有效质量与其惯性质量之间有确定的关系。C. 通过引入电子的有效质量,概括了周期性势场对电子运动的影响。D. 在能带底附近,电子的有效质量为负值。
下列关于电子有效质量的描述,错误的是:()。
- A. 电子的有效质量在各个方向上不相等,因为其含义与电子的惯性质量不同。
- B. 晶体中电子的有效质量与其惯性质量之间有确定的关系。
- C. 通过引入电子的有效质量,概括了周期性势场对电子运动的影响。
- D. 在能带底附近,电子的有效质量为负值。
题目解答
答案
D
解析
步骤 1:理解电子有效质量的概念
电子的有效质量是量子力学中引入的一个概念,用于描述电子在晶体中运动时受到周期性势场影响后的行为。它与电子的惯性质量不同,因为惯性质量是电子在自由空间中的质量,而有效质量是电子在晶体中运动时表现出的质量。
步骤 2:分析选项A
选项A指出电子的有效质量在各个方向上不相等,因为其含义与电子的惯性质量不同。这是正确的,因为晶体的周期性势场在不同方向上对电子的影响不同,导致电子的有效质量在不同方向上可能不同。
步骤 3:分析选项B
选项B指出晶体中电子的有效质量与其惯性质量之间有确定的关系。这是不正确的,因为有效质量是电子在晶体中运动时表现出的质量,它与惯性质量没有直接的确定关系,而是取决于晶体的周期性势场。
步骤 4:分析选项C
选项C指出通过引入电子的有效质量,概括了周期性势场对电子运动的影响。这是正确的,因为有效质量的概念正是为了描述电子在晶体中运动时受到周期性势场影响后的行为。
步骤 5:分析选项D
选项D指出在能带底附近,电子的有效质量为负值。这是不正确的,因为在能带底附近,电子的有效质量通常是正值,而在能带顶附近,电子的有效质量才可能是负值。
电子的有效质量是量子力学中引入的一个概念,用于描述电子在晶体中运动时受到周期性势场影响后的行为。它与电子的惯性质量不同,因为惯性质量是电子在自由空间中的质量,而有效质量是电子在晶体中运动时表现出的质量。
步骤 2:分析选项A
选项A指出电子的有效质量在各个方向上不相等,因为其含义与电子的惯性质量不同。这是正确的,因为晶体的周期性势场在不同方向上对电子的影响不同,导致电子的有效质量在不同方向上可能不同。
步骤 3:分析选项B
选项B指出晶体中电子的有效质量与其惯性质量之间有确定的关系。这是不正确的,因为有效质量是电子在晶体中运动时表现出的质量,它与惯性质量没有直接的确定关系,而是取决于晶体的周期性势场。
步骤 4:分析选项C
选项C指出通过引入电子的有效质量,概括了周期性势场对电子运动的影响。这是正确的,因为有效质量的概念正是为了描述电子在晶体中运动时受到周期性势场影响后的行为。
步骤 5:分析选项D
选项D指出在能带底附近,电子的有效质量为负值。这是不正确的,因为在能带底附近,电子的有效质量通常是正值,而在能带顶附近,电子的有效质量才可能是负值。