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《原子物理学》讲义.doc
《原子物理学》讲义
教 材：杨福家《原子物理学》高等教育出版社.2000.7第三版
参考教材：褚圣麟《原子物理学》人民教育出版社.1979.6第一版
作者简介：1936年6月出生于上海，著名科学家，中科院院士。1958年复旦大学物理系毕业后留校任教，1960年担任复旦大学原子核物理系副主任。此后历任中国科学院上海原子核研究所所长、复旦大学研究生院院长、复旦大学校长、上海市科协主席等职。又受原本只有王室成员和有爵位的人才能担任校长的英国诺丁汉大学的聘请，于2001年出任该校第六任校长。2004年兼任宁波诺丁汉大学校长。
1984年获国家级“有突出贡献的中青年专家”称号。1991年当选为中国科学
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固体物理学讲义5-2.doc
§5-3 导体、半导体和绝缘体的能带论解释
本节将从能带理论的角度对存在大量电子的固体为什么有导体、半导体和绝缘体之分。
一、满带电子不导电
由及可以得到同一能带中态和态具有大小相等方向相反的速度：。因此在一个完全为电子所充满的能带中尽管就每一个电子运动来讲，都对电流有一定贡献，但-k和k态的电子电流（因为每个态都有电子占据）正好相抵消，总的电流为零。
在存在外当场或者外磁场时同样改变不了这种状态，如下图
在外电场的作用下，所有电子所处的状态都按：
变化，即k轴上各点均以完全相同的速度运动，因此并不改变均匀填充各k态的情况（因为各态都填充满），结合上面的分析
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绪论
一 固体物理的研究对象
固体物理是研究固体的结构及其组成粒子 原子 离子 电子等
之间相互作用与运动规律以阐明其性能与用途的学科
( ) : ,
晶体晶态 规则结构长程有序
非晶体(非晶态) : 无明确周期性,短有序程
固体按结构分类
( ) :
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物理学基地班分析力学讲义四.ppt
即——哈密顿方程五、相空间定义：仅由广义坐标qα形成的空间叫位形空间；由qα、pα这一对共轭变量形成的空间叫相空间。在任一时刻t，当给定位形空间中一点的r(t)，不能确定质点的运动。为了决定质点的运动，还必须知道这一时刻位矢的导数，而这意味着需要知道相邻时刻的r(t)。位形空间：位置状态；相空间：运动状态。要使得给定空间中的一点能完全决定质点的运动，将3个坐标分量和3个动量分量合在一起，形成一个6维欧氏空间，称为这一质点的相空间。这样，给定相空间中的一点，就完全决定了质点的运动。质点在相空间中的代表点随时间t的变化所描出的曲线称为质点的相轨迹。对于周期运动，相轨迹是闭合曲线(例如一维谐振子的相
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固体物理学讲义2.1.doc
第二章 固体的结合
晶体中粒子的相互作用力可以分为两大类，即吸引力和排斥力，前者在远距离是主要的，后者在近距离是主要的；在某一适当的距离，两者平衡，使晶格处于稳定状态。吸引作用来自于异性电荷的库仑作用；排斥作用源于：一、同种电荷之间的库仑作用，二、泡利原理所引起的作用。
固体的结合根据结合力的性质分为四种基本形式：
实际结合可能是兼有几种结合形式或者具有两种结合之间的过渡性质。
§2-1 离子性结合
离子性结合的基本特点是以离子而不是以原子为结合的单位，结合的平衡依靠较强的静电库仑力，要求离子间相间排列。其结构比较稳定，结合能为800千焦耳/摩尔数量级。结合的稳定性导致导电性能差、熔点高、硬度
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固体物理学讲义6.2.doc
§6-3 分布函数和波耳兹曼方程 以表示费米分布函数，则单位体积内处于态范围的电子数即电子数密度为：
平衡分布时，由于，分布函数对于两态是对称的，因此不会表现出宏观电流。
当存在外场时，很快形成稳定的电流密度：，稳定的电流分布反映了恒定外场下，电子达到一个新的定态统计分布，假定对应分布函数，则总的电流密度：
一旦确定了分布函数，就可以直接计算电流密度。
通过分布函数来研究输运过程，可以概括成为一个关于分布函数的微分方程－波耳兹曼方程。波耳兹曼方程从考察分布函数如何随时间变化而确立的。分布函数的变化有两个来源：
（1）由外界条件所引起的统计分布在k空间的“漂移”
（2）碰撞项－由于晶格原子的振动
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第二章 太阳系宇宙学尺度 1 从宇宙到银河系（Milky Way ） 2 银河系的概况银河系直径约8万光年， 3 太阳系的位置 4 太阳系的尺度 5 太阳系的运动状态 1 从宇宙－银河系－太阳系概况 2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统． 银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年． 太阳位于银河系的一个旋臂中，距银心约3万光年。 银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。现已观测到大约有10亿个。 星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星
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半导体物理学讲义转.pdf
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第一章 半导体中的电子状态
本章介绍：
本章主要讨论半导体中电子的运动状态。主要介绍了半导体的几种常见晶体结构，半导
体中能带的形成，半导体中电子的状态和能带特点，在讲解半导体中电子的运动时，引入了
有效质量的概念。阐述本征半导体的导电机构，引入了空穴散射的概念。最后，介绍了Si、
Ge和GaAs 的能带结构。
在 1.1节，半导体的几种常见晶体结构及结合性质。
在 1.2节，为了深入理解能带的形成，介绍了电子的共有化运动。介绍半导体中电子的
状态和能
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物理学业质量监测复习讲义1.doc
物理学业质量监测复习讲义（八下1）
第八章物质的物理属性
1、质量的定义及单位：质量指 ，国际单位是 ，
常用单位有 。一个中学生的质量大约中50 ，一枚大头针的质量约80mg= g= kg。
2、托盘天平的使用：使用天平测量的质量，按照常规操作，步骤a．将天平放于桌面上；b．将游码移至横梁标尺点，调节；
c．将被测物体放在盘中，使用镊子在另一盘中加减砝码，移动游码，使天平再次d．盘中砝码的总质量，加上游码指示的质量值，就是质量；e．整理器材．
kg/m3,表
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物理学基地班分析力学讲义四.pptx
注：下图中oxyz为
从静止坐标系过渡动
第五章刚体的运动
坐标系的坐标系
刚体：特殊的质点组——任何两个质点之间的距离保持
不变
l刚体的形状和大小都不变化(自由度降低)
：
Ox0y0z0l引入两套坐标系，确定刚体在空间的位置，即
oxxx：
123静止坐标系
l固连在刚体中的坐标系参与刚体的全部运动，
(R0)
l它的原点在静止坐标系中的位矢为。
l刚体相对于静止坐标系的位置完全由运动坐标系
的位置来确定(由于刚体中任意两点的距离保持不
变，确定了动坐标系，则刚体上各点的位置就完
全确定)。
l确定运动坐标系的原点o：R0——3个自由度
(平动)
l确定运动坐标系的三个轴：ox1、ox2