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《固體物理基礎》考試大綱
適用專業名稱：材料物理與化學
科目代碼
及名稱
考試大綱
832 固體物
理基礎
一、 考試目的與要求
《固體物理基礎》考試主要測試考生對固體物理學的基本概念、基本原理和基本
物理思想的掌握情況，對晶體結構和物理性能關聯性的認識，邏輯思維能力及綜合運
用所學知識分析、解決問題的能力。
二、 試卷結構（滿分 150 分）
內容比例：
晶格的結構 約 20 分
晶體的結合 約 20 分
晶格振動和晶體熱力學性質 約 30 分
晶體的缺陷 約 10 分
固體的能帶理論 約 50 分
金屬電子論 約 20 分
題型比例：
1．名詞解釋 約30分
2．簡答題 約50分
3．計算與推導題 約70分
三、考試內容與要求
（一）晶格的結構
考試內容
晶體的共性，密堆積，配位數，布喇菲空間點陣，晶體原胞、晶胞，晶格的周期性，
密勒指數，倒格空間，晶體的特殊對稱性，晶系，簡單晶體結構，晶體的 X 光衍射。
考試要求
1. 掌握晶格點陣、晶胞、原胞、晶系、密勒指數、簡單晶格結構等基本概念。
2. 了解晶體對稱性操作和晶格結構分類，清楚晶面、晶列、晶向的表示。
3. 理解倒格空間及其特性，能夠熟練地求出倒格子矢量和布里淵區。
4. 了解晶體 X 射線衍射的基本條件和方法。
（二）晶體的結合
考試內容
原子的電負性，晶體的結合類型，互作用力和互作用勢能，分子力結合、共價結合、
離子結合，原子和離子半徑。
考試要求
1. 了解固體結合的基本類型。
2. 理解結合力的共性，掌握離子結合、共價結合、金屬結合和范德瓦爾斯結合的特點。
（三）晶格振動和晶體熱力學性質
考試內容
一維晶格振動，三維晶格的振動，光學波，聲學波，簡正振動，聲子，長波長近似，
晶格熱容的德拜模型與愛因斯坦模型，晶格熱傳導和熱膨脹。
考試要求
1. 理解并熟練掌握一維簡單格子、復式格子振動的物理過程，理解其升學支波、光學
支波和色散特性。
2. 理解三維晶格的振動。
3. 理解并掌握格波、簡正坐標、聲子、長波長近似等概念。
4. 能熟練計算晶格模式密度，掌握并能靈活應用固體熱容的愛因斯坦模型、德拜模型。
5. 了解晶格熱傳導和熱膨脹等格振動的非簡諧效應
四、晶體的缺陷
考試內容
晶體缺陷的基本類型，位錯缺陷的基本性質，熱缺陷的統計理論，缺陷的擴散。
考試要求
1. 掌握點缺陷、線缺陷、面缺陷的概念和特點。
2. 了解位錯缺陷的物理特性。
3. 了解熱缺陷的統計理論。
4. 了解缺陷擴散的微觀機制。
五、固體的能帶理論
考試內容
布洛赫定理，微擾法，簡并微擾法，布里淵區及其構造方法，能態密度、能帶論的緊
束縛方法、電子平均速度、平均加速度、有效質量的計算，導體、半導體和絕緣體的能帶
結構。
考試要求
1. 深刻理解布洛赫定理。
2. 熟練掌握布里淵區的特性，并能熟練繪畫第一、第二布里淵區。
3. 理解并掌握近自由電子模型。
4. 深刻理解并熟練掌握緊束縛近似方法。
5. 深刻理解等能面、能態密度和能帶的特性，并能熟練掌握導體、半導體和絕緣體的
能帶結構特點。
六、金屬電子論
考試內容
金屬自由電子模型，費米能，熱容量，功函數和接觸電勢，聲子與聲子的相互作用。
考試要求
1. 理解并熟練掌握金屬自由電子模型，深刻理解費米面的概念。
2. 了解金屬的熱性質。
3. 理解功函數和接觸電勢。
4. 理解聲子的概念并掌握聲子與聲子的相互作用特點。
參考書目：
《固體物理教程》王矜奉 山東大學出版社 2004
《固體物理基礎》吳代鳴 高等教育出版社 2007
《固體物理學》黃昆原著 韓汝琦改編 高等教育出版社 1988
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