《固体物理》考试大纲

考试内容：晶体结构、晶体中的衍射、晶体的结合、晶格振动理论和晶体的热学性质、晶体中的缺陷、金属自由电子理论、固体电子理论

考试形式和试卷结构

参考书

1.C.基泰尔著，《固体物理学导论》（第八版），化学工业出版，2010年，ISBN：9787502571832

2.陆栋蒋平徐至中编著，《固体物理学》，上海科学技术出版社，2010年，ISBN：9787547803493

3.黄昆著，《固体物理学》，北京大学出版社，2014年，ISBN：9787301246641

一、试卷满分及考试时间

试卷满分为150分，考试时间为180分钟．

二、试卷内容结构

晶体结构、晶体中的衍射、晶体的结合约32%

晶格振动理论和晶体的热学性质、晶体中的缺陷约33%

金属自由电子理论、固体电子理论约35%

三、试卷题型结构

简答题6小题，每小题5分，共30分

证明与计算题5小题，每小题20分，共100分

论述题2小题，每小题10分，共20分

晶体结构、晶体中的衍射、晶体的结合

考试内容

晶体的宏观特性；原子的周期性排列；晶胞与布拉菲点阵；晶向和晶面指数；典型的晶体结构；密堆积结构；晶体衍射的基本原理；倒易点阵；倒易点阵与布里渊区；布拉格方程和劳厄方程；几何结构因子与消光规律；晶体结合的基本类型；原子间相互作用力；晶体结合能；分子晶体的结合能；离子晶体的结合能；原子半径。

考试要求

1．了解晶体结构的相关基本概念及其特征．

2．掌握布拉菲点阵的分类及其各自特征，典型晶体结构的结构特点及其相关参数．

3．理解晶体衍射的基本原理，倒易点阵与布里渊区的基本概念．

4．理解布拉格方程和劳厄方程的物理内涵，掌握典型晶体结构的几何结构因子与消光规律的计算过程．

5．了解晶体结合的基本类型及其各自特征；理解原子间相互作用力、晶体结合能、原子半径等重要概念。

6．掌握分子晶体的结合能、离子晶体的结合能的计算方法．

晶格振动理论和晶体的热学性质、晶体中的缺陷

考试内容

一维单原子链的振动；一维双原子链的振动；离子晶体的长波振动；声子；固体比热；非简谐效应；点缺陷；位错；晶界。

考试要求

1．理解晶格振动理论的物理内涵及其与晶体热学性质之间的关系．

2．掌握一维单原子链色散关系的计算过程．

3．掌握一维双原子链色散关系的计算过程．

4．理解离子晶体的长波振动、声子、非简谐效应等基本概念．

5．掌握固体比热的计算方法．

6．了解点缺陷、位错、晶界等重要概念及其各自特征。

金属自由电子理论、固体电子理论

考试内容

金属自由电子论；电子气体的能量；自由电子气体的比热；应用举例（接触电势、电子发射）；周期性势场中运动电子的一般性质；准自由电子近似；电子的准经典运动；半导体、绝缘体和导体；能带计算方法（紧束缚方法）。

考试要求

1．了解金属自由电子论、接触电势、电子发射等基本概念及其特征．

2．掌握电子气体的能量、自由电子气体的比热等相关计算过程．

3．理解周期性势场中运动电子的一般性质．

4．掌握准自由电子近似、电子准经典运动等知识点中的计算方法．

5．了解半导体、绝缘体和导体等重要概念及其判别依据。

6．掌握紧束缚方法计算晶体能带的计算．

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