固体物理教学大纲.doc

课程编号：01 总学分：3学分 固体物理 （Solid-State Physics） 课程性质：学科大类基础课 适用专业：学时分配：,；后续课：量子力学,原子物理教材：《固体物理学》，黄昆，韩汝琦，高等教育出版社《固体物理学》，陆栋，上海科学技术出版社 《固体物理基础》，阎守胜，北京大学出版社 《固体物理简明教程》，蒋平，徐至中，复旦大学出版社课程的目的与任务 通过固体物理学的整个教学过程，使学生理解晶体结构的基本描述，固体电子论和能带理论，以及实际晶体中的缺陷、杂质、表面和界面对材料性质的影响等，掌握周期性结构的固体材料的常规性质和研究方法，了解固体物理领域的一些新进展，为以后的专业课学习打好基础。 二、课程的基本要求 教学内容的基本要求分三级：掌握、理解、了解。 掌握：属于较高要求。对于要求掌握的内容（包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件）都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问题，对于能由基本定律导出的定理要求会推导。 理解：属于一般要求。对于要求理解的内容（包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件）都应明了，并能用以分析和计算有关问题。对于能由基本定律导出的定理不要求会推导。 了解：属于较低要求。对于要求了解的内容，应该知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们进行定性解释，还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。 三、课程教学内容 绪论 第一章 晶体结构X射线衍射分析晶体结构的方法 固体的结合 （1）理解离子性结合、金属性结合 。（2）掌握共价结合。（3）了解范德瓦尔斯结合和元素和化合物晶体结合的规律性。 2．教学重点和难点：重点：离子性结合、金属性结合、共价结合。难点：离子性结合、金属性结合、共价结合。 3. 实验：无实验要求。 4. 上机：无上机安排。 5. 习题课安排：本章无习题课安排。 第三章. 晶格振动 （1）理解晶格振动的量子化和声子的概念、长波近似的概念、固体比热的概念。（2）掌握一维单原子链的振动的规律、一维双原子链的振动的规律。（3）了解三维晶格的振动的规律、确定振动谱的实验方法。 2．教学重点和难点：重点：一维单原子链的振动的规律、一维双原子链的振动的规律、晶格振动的量子化和声子的概念、长波近似的概念、固体比热的概念。难点：一维双原子链的振动的规律、晶格振动的量子化和声子的概念、长波近似的概念、固体比热的概念。 3. 实验：无实验要求。 4. 上机：无上机安排。 5. 习题课安排：一节习题课，主要对（前三章）复习总结。 第四章：能带理论 1．该章的基本要求与基本知识点： （1）理解克龙尼克－潘纳模型、简并微扰法  散射波较强的情况简并微扰法  散射波较强的情况简并微扰法简并微扰法金属电子论固体的 固体中的元激发 1．该章的基本要求与基本知识点： （1）理解（2）掌握（3）了解元激发、声子、准电子和等离激元。 2．教学重点和难点：重点：无。难点：元激发概念、声子概念。 3. 实验：无实验要求。 4. 上机：无上机安排。 5. 习题课安排：本章无习题课安排。 第十二章 晶体中的缺陷和扩散 1．该章的基本要求与基本知识点： （1）理解固体中原子的扩散规律、紧半导体中杂质的作用。（2）掌握位错的概念。（3）了解晶体中的缺陷的类型、热缺陷的概念、离子晶体的导电规律。 2．教学重点和难点：重点：位错的概念。难点：热缺陷的概念。 3. 实验：无实验要求。 4. 上机：无上机安排。 5. 习题课安排：本章无习题课安排。 第十三章 相图 1．该章的基本要求与基本知识点： （1）理解准晶态相变、三项平衡并存、共晶和包晶的转变、有限和连续固溶体。（2）掌握固体相图概念。（3）了解固溶体的混合熵和自由能。 2．教学重点和难点：重点：固体相图概念。难点：共晶和包晶的转变。 3. 实验：无实验要求。 4. 上机：无上机安排。 5. 习题课安排：本章无习题课安排。 四、课程学时数安排 课程学时数安排 内容 课堂讲授 习题课 实验 上 机 小计 课外学时 绪论 1 1 第一章 晶体结构 11 11 第二章 固体的结合 4 4 第三章 晶格振动与晶体的热学性质 8 8 第四 章能带理论 9 1 10 第五章 晶体中电子在电场和磁场中的运动 4 4 第六 章金属电子论 8 8 第七章 半导体电子论 6 6 第八章 固体的磁性 2 2 第九章 固体中的光吸收 1 1 2 第十章 超导体的基本现象和基本规律 1 1 第十一章 固体中的元激发 1 1 第十二章