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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構、物理性
質，以及構成物質的各種粒子的運動規律的學科，是研究凝聚態物理相關課題的
基礎知識。本科目的考試內容包括晶體結構、晶格振動、能帶理論和金屬電子論
等。要求考生能夠系統地掌握固體的基本結構和固體宏觀性質的微觀本質；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，并根據每年的考試要求做
相應調整。
五、考試內容及要求
第一部分 晶體結構
理解單晶、準晶和非晶材料原子排列在結構上的差別
掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解對稱性
了解簡單的晶體結構以及二維和三維晶格的分類
掌握倒易點陣和布里淵區的概念，能夠熟練地求出倒格子矢量和布里淵區
了解 X 射線衍射條件、基元的幾何結構因子及原子形狀因子
第二部分 固體的結合
熟悉固體結合的基本形式，共價晶體，金屬晶體，分子晶體與離子晶體，范德瓦
爾斯結合，氫鍵，馬德隆常數
掌握典型離子晶體基本特點，離子晶體的結合能，彈性模量。
理解共價鍵基本特征，典型例子，軌道雜化。
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熟悉金屬結合。
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
熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應用：一維鏈的振動（單原子鏈、雙原
子鏈）、聲學支、光學支、色散關系
清楚掌握格波、簡正坐標、聲子、聲子振動態密度、長波近似等概念
熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應用：固體熱容：愛因斯坦模型、德拜
模型
了解非簡諧效應：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，要求能靈活應用：緊束縛近似
深刻理解費密面、能態密度和能帶的特點
了解電子表面態與晶體內部電子態的區別
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
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性質
了解金屬自由電子的熱性質
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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