《固体物理》考试大纲

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1、《固体物理》考试大纲一、课程性质材料学学科专业基础课。二、实用专业无机非金属材料工程本科生专业。三、课程学分4学分四、试卷结构平时成绩占20%，基础知识占40%，应用能力占40%五、参考书目1、方俊鑫、陆栋主编固体物理学上海上海科学技术出版社2001版2、黄昆原著韩汝琦改编固体物理学高等教育出版社2000版3、吴代鸣固体物理学吉林吉林大学出版社1996版4、苟清泉固体物理学简明教程式人民教育出版社1979版六、考试内容与基本要求第一章晶体结构和X射线衍射[考试要求]本章要求考生掌握晶体的特征，空间点阵、晶体基矢的表达式、密勒指数、倒格子，晶体对称操作、晶系，测试晶体结构的方法，X射线衍

2、射分类、X射线衍射方程、布拉格反射公式、晶体结构的衍射消失条件[考试内容]第一节晶体的特征一、晶体的总特征、宏观特征*二、晶面角守恒定律第二节空间点阵布喇菲格子的概念第三节晶格的周期性基矢一、结晶学原胞与固体物理原胞的区别*二、晶体基矢的表达式第四节密勒指数*密勒指数与晶面在坐标轴截距的关系第五节倒格子*一、倒格子的定义、倒格子基矢、倒格子空间与正格子空间的意义二、倒格子基矢与正格子基矢的关系、倒格矢与正格矢的关系、倒格子与正格子的关系第三节晶体的特殊对称性对称操作基本的对称操作第四节晶系布喇菲原胞晶系的种类及其特点第五节密堆积配位数密堆积与配位数的概念第六节晶体衍射的一般介绍测试晶体

3、结构的方法第七节X射线衍射方程反射公式和反射球一、倒格子空间衍射方程及其意义*二、布拉格反射公式三、X射线衍射的实验方法第十一节原子的散射因子原子的散射因子概念第十二节几何结构因子一、几何结构因子的概念二、结构的衍射消失条件第二章晶体的结合[考试要求]本章要求学生掌握晶体的结合类型、结合力的一般性质、计算两原子的平衡间距、平衡时的互作用势能，有效引力最大时的两原子间的距离、体弹性模量等参量。[考试内容]第一节晶体的结合类型晶体的结合的类型第二节结合力的一般性质*一、互作用势能与互作用力的关系二、通过两个原子互作用势能，求两原子的平衡间距、平衡时的互作用势能，有效引力最大时的两原子间的距

4、离、体弹性模量。第三节非极性分子晶体的结合能一、分子晶体结合力的分类二、根据已知原子的相互作用势能，求相关的问题。第四节离子晶体的结合能一、马德隆常数的表达式及简单计算*二、根据已知离子晶体的相互作用势能，求相关的问题。第五节离子半径常用的离子半径第三章晶格振动和晶体的热学性质[考试要求]本章要求学生掌握格波的概念、长声学波、长光学波的示意图及其表示的振动、周期性边界条件的结论、声子的概念、三维晶格振动的总能量表达式中各项所表示的意义、长光学波、长声学波的概念、黄昆方程表达式及其物理意义、杜隆-珀替定律、非简谐效应、确定振动谱的实验方法和格林爱森常数。[考试内容]第一节一维原子链的振动

5、一、格波的概念二、一维简单（复式）晶格振动格波的色散关系三、长声学波、长光学波的示意图及其表示的振动*四、周期性边界条件的结论*第二节晶格振动的量子化声子一、声子的概念*二、三维晶格振动的总能量表达式中各项所表示的意义第三节长波近似一、长光学波、长声学波的概念二、黄昆方程表达式及其物理意义第四节固体比热*一、杜隆-珀替定律二、爱因斯坦模型和得拜模型的特点第五节非简谐效应一、两个声子的碰撞二、晶体的热传导和热膨胀与非简谐效应的关系第六节确定振动谱的实验方法确定振动谱的实验方法-中子非弹性碰撞第七节晶格的自由能格林爱森常数第四章晶体中的缺陷与运动[考试要求]本章要求学生掌握缺陷的分类、肖脱

6、基缺陷弗伦克尔缺陷、色心、极化子的概念、刃型位错、螺旋位错的概念以及刃型位错、螺旋位错滑移方向与位错线的运动方向、外加切应力三者的关系。[考试内容]第一节、缺陷的类型一、缺陷的分类二、肖脱基缺陷弗伦克尔缺陷、色心、极化子的概念*三、刃型位错、螺旋位错的概念第二节热缺陷数目的统计第三节缺陷的运动产生和复合第四节扩散方程扩散系数第五节扩散的微观机构第六节外来原子在晶体中的扩散第七节热缺陷在外力作用下的运动以上六节为一般了解内容，考试不做主要内容第八节位错的滑移刃型位错、螺旋位错滑移方向与位错线的运动方向、外加切应力三者的关系。第九节位错和热缺陷的关系第十节位错的其他性质和影响这两节为一般了

7、解内容，考试不做主要内容。第五章固体电子论基础[考试要求]本章要求考生掌握金属自由电子论模型、费密分布函数、费密球、费密面的概念、功函数和接触势差、布洛赫波的表达式及其物理意义、克龙尼克-潘纳模型的意义禁带出现的位置和禁带的宽度、晶体中电子运动的速度和加速度以及金属、半导体和绝缘体的区别。[考试内容]第一节电子气的能量状态一、金属自由电子论模型二、求简单的自由电子气能级密度*第二节电子气的费密能量一、费密分布函数及其讨论*二、费密能量及其求绝对