851《固體物理》復習大綱

一、考試的基本要求

固體物理學作為研究半導體、金屬、絕緣體等固體材料的微觀結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)，以及構(gòu)成物質(zhì)的各種粒子的運動規(guī)律的學科，是研究凝聚態(tài)物理相關(guān)課題的基礎(chǔ)知識。本科目的考試內(nèi)容包括晶體結(jié)構(gòu)、晶格振動、能帶理論和金屬電子論等。要求考生能夠系統(tǒng)地掌握固體的基本結(jié)構(gòu)和固體宏觀性質(zhì)的微觀本質(zhì)；學習和掌握處理微觀粒子運動的理論方法；學習和掌握運用能帶理論分析晶體中電子性質(zhì)的處理方法以及具備運用所學的知識分析問題和解決問題的能力。

二、考試方式和考試時間

閉卷考試，總分150，考試時間為3小時。

三、參考書目（僅供參考）

《固體物理學》，黃昆著韓汝琦編，高等教育出版社 1998年版

四、試題類型：

主要包括填空題、選擇題 、簡答計算題等類型，并根據(jù)每年的考試要求做相應(yīng)調(diào)整。

五、考試內(nèi)容及要求

第一部分 晶體結(jié)構(gòu)

理解單晶、準晶和非晶材料原子排列在結(jié)構(gòu)上的差別

掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解對稱性

了解簡單的晶體結(jié)構(gòu)以及二維和三維晶格的分類

掌握倒易點陣和布里淵區(qū)的概念，能夠熟練地求出倒格子矢量和布里淵區(qū)

了解X射線衍射條件、基元的幾何結(jié)構(gòu)因子及原子形狀因子

第二部分 固體的結(jié)合

熟悉固體結(jié)合的基本形式，共價晶體，金屬晶體，分子晶體與離子晶體，范德瓦爾斯結(jié)合，氫鍵，馬德隆常數(shù)

掌握典型離子晶體基本特點，離子晶體的結(jié)合能，彈性模量。

理解共價鍵基本特征，典型例子，軌道雜化。

熟悉金屬結(jié)合。

第三部分 晶體中的缺陷和擴散

掌握線缺陷、面缺陷、點缺陷的概念和基本的缺陷類型

了解擴散及微觀機理

了解位錯的物理特性

大致了解離子晶體中的點缺陷和離子性導電

第四部分 晶格振動與晶體的熱學性質(zhì)

熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：一維鏈的振動（單原子鏈、雙原子鏈）、聲學支、光學支、色散關(guān)系

清楚掌握格波、簡正坐標、聲子、聲子振動態(tài)密度、長波近似等概念

熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：固體熱容：愛因斯坦模型、德拜模型

了解非簡諧效應(yīng)：熱膨脹、熱傳導

了解中子的非彈性散射測聲子能譜

第五部分 能帶理論

深刻理解布洛赫定理

熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：近自由電子模型

熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：緊束縛近似

深刻理解費密面、能態(tài)密度和能帶的特點

了解電子表面態(tài)與晶體內(nèi)部電子態(tài)的區(qū)別

第六部分 晶體中電子在電場和磁場中的運動

熟練掌握并理解其物理過程：恒定電場作用下電子的運動

能夠用能帶論解釋金屬、半導體和絕緣體，掌握空穴的概念

熟練掌握并理解其物理過程：恒定磁場中電子的運動

能夠解釋回旋共振、德•哈斯-范•阿爾芬效應(yīng)

第七部分 金屬電子論

熟練掌握金屬自由電子的模型和基態(tài)性質(zhì)

了解金屬自由電子的熱性質(zhì)

熟練掌握并理解其物理過程：電子在外加電磁場中的運動、漂移速度方程、霍耳效

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