西安交通大學

2020年《固體物理》考試大綱

考試知識點：晶體結構、晶體中的衍射、晶體的結合、晶格振動理論和晶體的熱學性質、晶體中的缺陷、金屬自由電子理論、固體電子理論

考試形式和試卷結構

一、試卷滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘．

二、試卷內容結構

晶體結構、晶體中的衍射、晶體的結合                     約32%

晶格振動理論和晶體的熱學性質、晶體中的缺陷　           約33%

金屬自由電子理論、固體電子理論                         約35%

三、試卷題型結構

簡答題                   6小題，每小題5分， 共30分

證明與計算題             5小題，每小題20分，共100分

論述題                   2小題，每小題10分， 共20分

晶體結構、晶體中的衍射、晶體的結合

考試內容

    晶體的宏觀特性；原子的周期性排列； 晶胞與布拉菲點陣； 晶向和晶面指數；典型的晶體結構；密堆積結構； 晶體衍射的基本原理； 倒易點陣；倒易點陣與布里淵區； 布拉格方程和勞厄方程； 幾何結構因子與消光規律； 晶體結合的基本類型； 原子間相互作用力； 晶體結合能； 分子晶體的結合能； 離子晶體的結合能；原子半徑。

考試要求

1．了解晶體結構的相關基本概念及其特征．

2．掌握布拉菲點陣的分類及其各自特征，典型晶體結構的結構特點及其相關參數．

3．理解晶體衍射的基本原理，倒易點陣與布里淵區的基本概念．

4．理解布拉格方程和勞厄方程的物理內涵，掌握典型晶體結構的幾何結構因子與消光規律的計算過程．

5．了解晶體結合的基本類型及其各自特征；理解原子間相互作用力、晶體結合能、原子半徑等重要概念。

6．掌握分子晶體的結合能、離子晶體的結合能的計算方法．

晶格振動理論和晶體的熱學性質、晶體中的缺陷

考試內容

     一維單原子鏈的振動； 一維雙原子鏈的振動； 離子晶體的長波振動；聲子；  固體比熱； 非簡諧效應； 點缺陷； 位錯； 晶界。

考試要求

1．理解晶格振動理論的物理內涵及其與晶體熱學性質之間的關系．

2．掌握一維單原子鏈色散關系的計算過程．

3．掌握一維雙原子鏈色散關系的計算過程．

4．理解離子晶體的長波振動、聲子、非簡諧效應等基本概念．

5．掌握固體比熱的計算方法．

6．了解點缺陷、位錯、晶界等重要概念及其各自特征。

金屬自由電子理論、固體電子理論

考試內容

    金屬自由電子論； 電子氣體的能量； 自由電子氣體的比熱； 應用舉例（接觸電勢、電子發射）；周期性勢場中運動電子的一般性質； 準自由電子近似；  電子的準經典運動；半導體、絕緣體和導體；能帶計算方法（緊束縛方法）。

考試要求

1．了解金屬自由電子論、接觸電勢、電子發射等基本概念及其特征．

2．掌握電子氣體的能量、自由電子氣體的比熱等相關計算過程．

3．理解周期性勢場中運動電子的一般性質．

4．掌握準自由電子近似、電子準經典運動等知識點中的計算方法．

5．了解半導體、絕緣體和導體等重要概念及其判別依據。

6．掌握緊束縛方法計算晶體能帶的計算．

參考教材：

1. C .基泰爾 著，《固體物理學導論》（第八版），化學工業出版，2010年，

ISBN： 9787502571832

2. 陸棟 蔣平 徐至中  編著，《固體物理學》，上?？茖W技術出版社，2010年，

ISBN：9787547803493

3. 黃昆 著，《固體物理學》，北京大學出版社， 2014年， ISBN：9787301246641