《固体物理学》教学大纲

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1、体物理学》教学大纲学分：4学时：72审核人：执笔人：面向专业：物理学一、课程定位教学对象：物理专业本科生课程类型：理论物理方向必修课二、教学目标掌握晶体结构、声子、自由电子和能带理论等固体物理的基木理论，作为凝聚态物理学、现代材料科学和微电了技术的理论基础。三、教学内容及要求大纲基本内容可在规定的72学时内完成。各章所注学时前一个数字为讲授课时数后一个数字为习题课、讨论课学吋数，各节所附数字为讲授吋数。绪论⑴1.什么是固体物理学？2.固体的分类3.固体物理所属的学科领域和目前的一些研究方向4.课程体系简述第一章晶体结构(15+3)1.1晶休的宏观特征和晶休结构的周期性3

2、1.1.1晶体的宏观特征自范性、晶面角守恒、解理性、各向异性和对称性、均匀性、最低内能和固定熔点1.1.2空间点阵基元、结点、点阵和布喇菲格子、晶体结构的周期性表示式、固体物理学原胞和结品学元胞、简单格子和复式格子、基矢和格矢、品格基矢举例、几种常见的复式格子简介1.2晶向和晶面21.2.1晶向和晶向指数晶列和晶列族、晶向和晶向指数1.2.2晶面和晶面指数晶面和晶面族、晶面指数1.2.3与晶列和晶面有关的其它一些概念等效晶向和等效晶血、晶棱、晶带、带轴和晶轴1.2・4结晶学原胞参考系的特点1.3倒格子21.3.1倒格子的引入一X射线衍射引入法1.3.2倒格子基矢及其与正

3、格子基矢的关系1.3.3倒格子的性质1・4・1对称操作和对称类型1.4.2对称操作的符号表示和简单描述1.4.3八种独立的对称操作1.4.4三类基本对称操作的矩阵表示1.5晶系与布拉菲原胞1七大晶系与十四种布喇菲晶胞立方体和四面体的对称操作二维点阵的类型和特点1.6密堆积，配位数11・7品体衍射41.7.1品体衍射简介晶体结构测定的一般步骤、用于晶体衍射的辐射、劳厄方程、从劳厄方程得到布拉格反射条件1.7.2反射球，品体衍射的主要方法1.7.3原了散射因了，几何结构因了原了散射因了，儿何结构因了的定义和推导、衍射加强和消光的条件、体心立方面心立方和金刚石结构等的衍射消光

4、条件、利用布拉格反射条件和测出的谱线的布拉格角，求晶胞的边长。第二章晶体的结合（6+1）1.1晶体的结合类型11.13晶体结合论述中常见的儿个概念1.2结合力的一般性质11.3非极性分子晶体结合能22・4离子晶体结合能1.51.5离子半径和元素的电负性0.5第三章晶格振动和晶体的热学性质（10+2）2.1—维原子链的振动43.1.1一维单原子链的振动2.1.2—维双原子链的振动2.1.3周期性边界条件1.2晶格振动量子化、声子21.3固休比热23.3.1—般理论3.3.2爱因斯坦模型3.3.3德拜模型3.4非简谐效应153.4.1晶格自由能和状态方程3.4.2热膨胀第四

5、章晶体的缺陷（8+1）4.1晶体结构缺陷的种类23.1.1点缺陷3.1.2线缺陷3.1.3其它缺陷类型1.2热缺陷书数目的统计计算1・51.3晶体中的扩散定律1.54・4扩散的微观机制11.5离子品体的点缺陷及导电性11.6热缺陷在外力作用下的运动0.51.7位错的滑移0.5第五章固体电子论及其应用2.1电子气的能量12.2电子气的费米能42.3电子气的比热15・4金属的电导率，热导率和霍尔效应22.5功函数和接触电势2第六章固体能带论（16+3）3.1布洛赫定理23.2克龙尼克一•潘纳模型21.3近自由电子模型及结果61.3.1非简并微扰法6.3.2简并微扰法6.3.

6、3布里渊区6.4紧束缚近似26.5电子在晶体中速度、加速度和有效质量26.6导体、绝缘体和半导体的区别，空穴概念2四、考核方式、方法闭卷考试，平时成绩30%,卷面成绩70%。五、主要参考书1.黄昆原著韩汝奇改编《固体物理学》，高等教育出版社，1988。2.ChariesKittel,IntroductiontoSolidStatePhysics,JohnWiley&SOns,Inc.1986；中译木，c.基泰尔著，杨顺华等译，固体物理导论.科学出版社,1979o3.苟清泉，《固体物理学导论》，人民教育岀版社，1978。4.阎守胜编著，《固体物理学》，北京大学岀版社，20

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