《结构与物性》《固体物理》教学方案表.doc

中山大学课程教学方案表 填表日期 2007年3月1日 课程名称 结构与物性 固体物理学 周学时 2 2 总学时 40 40 学分 2 2 设课专业、年级 2003级物理学专业、材料物理专业 学生人数 74 课程性质 必修课 主讲教师 林国淙 所在系 物理系 授课学期 辅导教师 所在系 2005学年度，第二个学期 教学目的及要求 使学生对结构与物性的研究对象和基本的研究方法有一较为深刻的认识，并了解结构与物性能解决的问题、应用及其局限性；要求学生理解结构与物性中的基本概念，掌握结构与物性中处理多体问题的基本方法，特别是从物质的结构本质上理解物质的性质，扩充知识面，扩展思考的途径。 使学生对固体物理的研究对象和基本的研究方法有一较为深刻的认识，并了解固体物理能解决的问题、应用及其局限性；要求学生理解固体物理中的基本概念，建立相应的物理图像，掌握固体物理中处理多体问题的基本方法，特别是用周期性边界条件处理实际晶体中平移对称性被破坏的情况下物质运动的规律及其局限性，并大致了解固体物理研究前沿。 教改设想： 要借助包括多媒体在内的可能的教学手段帮助学生建立正确的物质结构概念和固体物理图像。 引导学生用结构化学的原理对物性作定性或半定量的分析，在波矢空间对固体进行思维，以便描述波的运动，在内容上要加强分子结构及波动性的教学，以此为基础，增加一些相关的前沿热点知识介绍，如碳纳米管、手性分子、光子晶体、自旋电子学等。 教科书及主要参考书： 周公度：《结构与物性》，高等教育出版社年月第版[美] C.基泰尔：《固体物理导论》，科学出版社1979年11月第1版 (Introduction to Solid State Physics(C. Kittel), JOHN WILEY SONS，INC (7th edition, 1996) 顾秉林，王喜坤清华大学出版社 出版日期：1989年9月第1版 [] M.A.奥默尔：《固体物理学基础》，北京师范大学出版社1987年6月第1版 ; 方俊鑫陆栋上海科学技术出版社1980年12月第1版 填表人：林国淙 教研室主任签名： 周次 日期 教学进度（包括课程进度、各种教学环节的安排及参考书目） 第一周 5/3 7/3 绪论：结构与物性、固体物理研究什么，怎么研究；它在物理学中的位置；它与其他学科和高技术的关系；它与其他物理学课程的关系和特点；如何学好结构与物性和固体物理。 第一章：原子结构与原子轨道，电子组态 第二周 12/3 14/3 第二章：分子结构，分子轨道理论、价键理论、 杂化轨道理论，化学键，分子构形与构象。（第三章：氢、氧结构，自学） 第三周 19/3 21/3 第四章：碳的结构，金刚石、石墨、球烯、碳纳米管，碳氢化合物，官能团，碳水化合物，氨基酸与蛋白质。（重点体现结构与性能的关系） 第五章：分子的对称性，对称操作与对称元素，（轴、中心、镜面、反轴和恒等对称） 分子点群(1)。 第四周 26/3 28/3 第五章：分子点群(2)，手型分子，分子偶极矩。 第六章：分子间相互作用，作用力类型，氢键，亲水基团与疏水基团，表面张力与表面活性剂，分子自组装。 第五周 2/4 4/4 第七章：配位化学基础，配位体与配位键，（多面体）配位场，（配位数），配位化合物举例。 第八章：晶体结构与平移对称性 [与固体物理第一章合并一起讲] （1-1）格矢、基矢、原胞、晶胞、威格纳-赛兹原胞 第六周 9/4 11/4 （1-2）：简单立方、简单体心立方；面心立方、NaCl结构、CsCl结构、金刚石结构、闪锌矿结构、六角密堆积，堆积比，钙钛矿结构； （1-3）14种布喇菲格子和7大晶系：晶列、晶面和密勒指数；晶面间距。（晶体结构类型，自学）晶体对称性，准晶； 第七周 16/4 18/4 第二章：X射线衍射与倒格子（2-1）引言；（2-2）Brag衍射；（2-3）原子散射与晶体散射；劳矣条件 （2-4）倒格子与布里渊区，倒格子性质与X射线衍射； 第八周 23/4 25/4 （2-4）爱华尔德反射球法、旋晶法、粉未法；（2-5）衍射条件与布拉格定律； （2-6）中子衍射与电子衍射，（2-7）同步辐射源X射线衍射*；（2-8）X射线衍射模拟——非周期性固体或极小尺寸固体的X射线衍射。 第九周 30/4 第三章：晶格振动和晶体热力学，（3-1）引言；（3-2）一维晶格振动格波；单原子晶格的格波、格波的性质与周期性（循环）边界条件 第十周 9/5 结构与物性考试； 第十一周 14/5 16/5 （3-3）一维双原子晶格的格波与它的性质 （3-4）三维简单格子的格波；放假 第十二周 21/5