固体物理考试大纲2012

固体物理学课程教学（考试）大纲一、课程教学（考试）目的通过固体物理学课程的学习，使学生树立起晶体内原子、电子等微观粒子运动的物理图 像及其有关模型，掌握晶体内微观粒子的运动规律及其与晶体宏观性能的物理联系，深刻理 解晶体宏观性能的微观物理本质，为进一步学习和研究固体物理学各种专门问题及相关领域 的内容建立初步的理论基础。二、考核方式闭卷考试（70%）+ 平时成绩（30%），平时成绩包括考勤与作业。不定期考勤：15分作业：读书笔记3 则，15分三、教学（考试）内容（一）晶体结构（约 12 学时）（1）理解单晶、准晶和非晶材料原子排列在结构上的差别。 单晶： 准晶：非晶材料：（2）掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解对称性和点阵的基本类型。 原胞;基矢：晶面和晶向：对称性的基本类型：点阵的基本类型:（3）了解简单的晶体结构。（4）掌握倒易点阵和布里渊区的概念，能够熟练地求出倒格子矢量和布里渊区。倒易点阵：布里渊区：求倒格子矢量和布里渊区的方法：5）了解 X 射线衍射条件、基元的几何结构因子及原子形状因子。二） 固体的结合（约 4 学时）1）了解固体结合的几种基本形式。（2）理解离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合等概念。 离子性结合：共价结合：金属性结合：范德瓦尔斯结合：（三）晶体中的缺陷和扩散（约 4 学时）（1）掌握线缺陷、面缺陷、点缺陷的概念和基本的缺陷类型。 线、面、点缺陷：基本的缺陷类型：（2）了解扩散及微观机理。（3）了解位错的物理特性。（4）大致了解离子晶体中的点缺陷和离子性导电。（四）晶格振动与晶体的热学性质（约 12 学时）（1）熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：一维链的振动（单原子链、双原子链） 声学支、光学支、色散关系。一维链的振动：声、光学支及其色散关系：（2）清楚掌握格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似等概念。 格波：简正坐标：声子及声子振动态密度：长波近似：（3）熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：固体热容：爱因斯坦模型、德拜模型。固体热容：爱因斯坦及德拜模型：（4）了解非简谐效应：热膨胀、热传导。热膨胀：热传导：（5）了解中子的非弹性散射测声子能谱。（五）金属电子论（约 4 学时）（1）熟练掌握金属自由电子的模型和基态性质。金属自由电子的模型：金属自由电子的基本性质：（2）了解金属自由电子的热性质。（3）熟练掌握并理解其物理过程：电子在外加电磁场中的运动、漂移速度方程、霍耳效应电子在外加电磁场中的运动、漂移速度方程：霍尔效应：（六）能带理论（约 14 学时）（1）深刻理解布洛赫定理。布洛赫定理：（2）熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：近自由电子模型。近自由电子模型的物理过程：（3）熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：紧束缚近似。 紧束缚近似的物理过程：（4）深刻理解费密面、能态密度和能带的特点。费密面：能态密度：能带的特点：（七）晶体中电子在电场和磁场中的运动（约 6 学时） （1）熟练掌握并理解其物理过程：恒定电场作用下电子的运动。 恒定电场作用下电子运动的物理过程：（2）熟练掌握并理解其物理过程：恒定磁场中电子的运动。恒定磁场中电子运动的物理过程：（3）能够用能带论解释金属、半导体和绝缘体，掌握空穴的概念。用能带论解释金属、半导体和绝缘体：空穴：（4）能够解释回旋共振、德哈斯-范阿尔芬效应。回旋共振：哈斯-范-阿尔芬效应: