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《固体物理基础》考试大纲
适用专业名称：材料物理与化学
科目代码
及名称
考试大纲
832 固体物
理基础
一、 考试目的与要求
《固体物理基础》考试主要测试考生对固体物理学的基本概念、基本原理和基本
物理思想的掌握情况，对晶体结构和物理性能关联性的认识，逻辑思维能力及综合运
用所学知识分析、解决问题的能力。
二、 试卷结构（满分 150 分）
内容比例：
晶格的结构 约 20 分
晶体的结合 约 20 分
晶格振动和晶体热力学性质 约 30 分
晶体的缺陷 约 10 分
固体的能带理论 约 50 分
金属电子论 约 20 分
题型比例：
1．名词解释 约30分
2．简答题 约50分
3．计算与推导题 约70分
三、考试内容与要求
（一）晶格的结构
考试内容
晶体的共性，密堆积，配位数，布喇菲空间点阵，晶体原胞、晶胞，晶格的周期性，
密勒指数，倒格空间，晶体的特殊对称性，晶系，简单晶体结构，晶体的 X 光衍射。
考试要求
1. 掌握晶格点阵、晶胞、原胞、晶系、密勒指数、简单晶格结构等基本概念。
2. 了解晶体对称性操作和晶格结构分类，清楚晶面、晶列、晶向的表示。
3. 理解倒格空间及其特性，能够熟练地求出倒格子矢量和布里渊区。
4. 了解晶体 X 射线衍射的基本条件和方法。
（二）晶体的结合
考试内容
原子的电负性，晶体的结合类型，互作用力和互作用势能，分子力结合、共价结合、
离子结合，原子和离子半径。
考试要求
1. 了解固体结合的基本类型。
2. 理解结合力的共性，掌握离子结合、共价结合、金属结合和范德瓦尔斯结合的特点。
（三）晶格振动和晶体热力学性质
考试内容
一维晶格振动，三维晶格的振动，光学波，声学波，简正振动，声子，长波长近似，
晶格热容的德拜模型与爱因斯坦模型，晶格热传导和热膨胀。
考试要求
1. 理解并熟练掌握一维简单格子、复式格子振动的物理过程，理解其升学支波、光学
支波和色散特性。
2. 理解三维晶格的振动。
3. 理解并掌握格波、简正坐标、声子、长波长近似等概念。
4. 能熟练计算晶格模式密度，掌握并能灵活应用固体热容的爱因斯坦模型、德拜模型。
5. 了解晶格热传导和热膨胀等格振动的非简谐效应
四、晶体的缺陷
考试内容
晶体缺陷的基本类型，位错缺陷的基本性质，热缺陷的统计理论，缺陷的扩散。
考试要求
1. 掌握点缺陷、线缺陷、面缺陷的概念和特点。
2. 了解位错缺陷的物理特性。
3. 了解热缺陷的统计理论。
4. 了解缺陷扩散的微观机制。
五、固体的能带理论
考试内容
布洛赫定理，微扰法，简并微扰法，布里渊区及其构造方法，能态密度、能带论的紧
束缚方法、电子平均速度、平均加速度、有效质量的计算，导体、半导体和绝缘体的能带
结构。
考试要求
1. 深刻理解布洛赫定理。
2. 熟练掌握布里渊区的特性，并能熟练绘画第一、第二布里渊区。
3. 理解并掌握近自由电子模型。
4. 深刻理解并熟练掌握紧束缚近似方法。
5. 深刻理解等能面、能态密度和能带的特性，并能熟练掌握导体、半导体和绝缘体的
能带结构特点。
六、金属电子论
考试内容
金属自由电子模型，费米能，热容量，功函数和接触电势，声子与声子的相互作用。
考试要求
1. 理解并熟练掌握金属自由电子模型，深刻理解费米面的概念。
2. 了解金属的热性质。
3. 理解功函数和接触电势。
4. 理解声子的概念并掌握声子与声子的相互作用特点。
参考书目：
《固体物理教程》王矜奉 山东大学出版社 2004
《固体物理基础》吴代鸣 高等教育出版社 2007
《固体物理学》黄昆原著 韩汝琦改编 高等教育出版社 1988
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