《固体物理》考试大纲

2020年硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲
考试科目代码及名称 815固体物理
一、考试范围及要点
的基础上，注重考查考生灵活运用这些基础知识解决实际问题的能力。

基础知识和基本理论的主要内容包括：
1.晶体结构：晶体结构，典型晶格，晶面和晶向的指数表示，倒格子，晶体的宏观对称性，晶体结构测定，几何结构因子和消光现象。

2.固体结合：化学键，固体结合分类、特点和规律，晶体结合能，马德隆常数。

3.晶格振动与晶体的热学性质：简谐近似和简正坐标，一维单（双）原子振动，色散关系，
离子晶体振动，晶体热容的量子理论，态密度，晶格状态方程，晶格热导等。

4.固体能带理论：布洛赫定理，近自由电子近似和紧束缚法，能态密度和费米面。

5.晶体中电子在外场中的运动：准经典运动，导体、半导体和绝缘体的能带论解释，恒定电
场和磁场下电子的运动，回旋共振，德·哈斯-范·阿尔芬效应。

6.金属电子论：自由电子气模型，电子热容和费米统计，功函数和接触电势。

二、考试形式与试卷结构
（一）答卷方式：闭卷，笔试。

（二）答题时间：180分钟。

（三）题型：问答题、证明题、计算题
（四）各部分内容的考查比例
试卷满分为150分。

其中：晶体结构和对称性约20%; 晶格振动与晶体的热学性质内容约20%; 固体能带理论内容约30%; 晶体中电子在外场中的运动内容约15%;金属电子论内容约15%。

参考书目名称 作者 出版社 版次 年份
固体物理学黄昆原著，韩
汝琦改编
高等教育出版社第一版1988
固体物理基础阎守胜编著北京大学出版社第二版2003。

《固体物理》课程教学大纲课程名称：固体物理课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标固体物理学是应用物理和物理类专业的一门基础课程，是继四大力学之后的一门基础且关键的课程。

主要内容是固体的结构及组成粒子（原子、离子、电子等）之间的相互作用与运动规律，阐明固体的性能、用途以及其与微观图像的联系，以晶格振动、固态电子论和固体的能带理论为主要内容。

课程教学目标为：课程教学目标1：通过固体物理学的整个教学过程，使学生理解晶体微观结构和宏观性质的联系。

课程教学目标2：熟悉固体无论晶格结构，基本键和作用，晶格振动的物理图像，固体电子论和能带理论等基本概念和物理图像。

课程教学目标3：了解固体物理领域的一些新进展，为以后的专业课和研究生阶段学习打好基础。

课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。

二、课程教学要求本课程教学的基本结构要求：本课程以晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带理论、金属和半导体电子理论、外场中晶体电子的运动规律为基本结构，内容有晶格周期性、晶格的对称性、晶体四种结合方式、简谐振动、声子、晶格振动的热容理论、晶格振动模式密度、布洛赫定理、弱周期场近似、紧束缚近似、能态密度、准经典运动、回旋共振、德哈斯-范阿尔芬效应、电子热容等。

执行本大纲应注意的问题：1.注意本课程与量子力学和热统的紧密联系，尤其是注意量子力学课程进度；2．注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向；3．因学时有限，而内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。

学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。

学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式；4．注重学生思考问题，培养学生思维和研究精神。

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二、内容内容1、晶体结构、倒易点阵与晶体衍射1）晶体结构的周期性与对称性；2）固体物理学原胞及结晶学原胞的惯用选取规则；3）典型晶体结构的固体物理学原胞及结晶学原胞的选取方法；4）晶向指数与晶面指数、倒格子及倒易点阵、布里渊区；5）X 射线衍射的正空间描述和倒空间描述；6）晶体X 射线衍射的几何结构因子。

2、晶体的结合1）晶体的结合类型及其基本特点；2）晶体内能与基本物理参数的关系；3、晶格振动及热学性质1）一维单原子链与双原子链的振动方程、光学支与声学支色散关系、长波近似；2）格波、晶格振动的量子化、声子、声子态密度；固体热容的量子力学处理方法及其应用，固体热容的德拜模型与爱因斯坦模型及其应用；3）非简谐效应与热导率。

4、晶体缺陷晶体缺陷的基本类型及其描述：扩散及微观机理。

5、自由电子费米气体1）金属电子气的能量状态、费米能与费米波矢及态密度；2）电子气的内能与热容、接触电势差、热电子发射等基本现象。

6、固体能带论1）布洛赫定理2）能带理论的基本结论；3）周期场中单电子状态的一般性质；4）近自由电子模型；5）能带计算的紧束缚近似基本假定及处理问题的方法；6）布洛赫电子在外场下的速度、加速度与有效质量；7）用能带论解释金属、半导体和绝缘体。

三、题型及分值比例题型及分值比例填空题（30分)简答题（60分）计算题（60分）。

郑州轻工业学院2019考研大纲：830固体物理考研大纲频道为大家提供郑州轻工业学院2019考研大纲：830固体物理，赶紧看看吧！更多考研资讯请关注我们网站的更新!郑州轻工业学院2019考研大纲：830固体物理郑州轻工业大学2019年硕士研究生入学考试初试科目考试大纲固体物理(科目代码：830)本考试大纲适用于报考郑州轻工业大学物理与电子工程学院化学物理技术专业硕士研究生的入学考试。

一、考试内容及基本要求1.晶体的结构(1) 晶格的周期性(2) 晶向、晶面和它们的标志(3) 倒格子(4) 晶体的宏观对称性(5) 点群(6) 晶体的对称性要求学生：了解晶体的宏观特征，掌握常见的典型晶体结构类型。

掌握晶体微观结构周期性的表述方式，理解基元、格点、原胞、单胞、布拉伐格子等概念，掌握晶体的空间点阵、晶体基矢的表达，理解简单晶格、复式晶格等描述晶体微观结构的各种方法;掌握晶向、晶面等概念，熟悉晶体结构的分类及其标记方法;深刻理解倒格子，掌握正点阵和倒易点阵的关系，理解倒格子与布拉伐格子及晶体有关性能之间的联系。

了解晶体宏观对称性的描述方法及其晶体点群;了解晶体微观对称性的描述方法及其空间群;了解布拉伐格子的对称性及其点群，掌握7个晶系和14种布拉伐格子。

2.固体的结合(1) 离子性结合(2) 共价键结合(3) 金属性结合(4) 范得瓦尔斯结合(5) 元素和化合物晶体结合的规律性要求学生：掌握晶体的结合类型和结合性质，理解晶体的结构、结合类型与晶体有关宏观性能之间的联系。

晶体马德隆常数和体积弹性模量的求解，掌握非极性分子晶体结合能的计算;掌握元素和化合物晶体结合的规律性。

3.晶格振动及晶体的热学性质(1) 简谐近似和简正坐标(2) 一维单原子链(3) 一维双原子链、声学波和光学波(4) 三维晶格的振动(5) 离子晶体的长光学波(6) 确定晶格振动谱的实验方法(7) 晶格热容的量子理论(8) 晶格振动模式密度(9) 晶格的状态方程和热膨胀(10) 晶格的热传导要求学生：理解晶格振动的经典模型;掌握一维晶体振动模式的色散关系，建立起晶格振动的量子化模型;深刻理解声子的概念及其与格波的联系;理解三维复式晶格中晶格振动的基本规律;掌握晶格振动谱的态密度函数及其计算方法;掌握声子数的统计分布规律及其与物质发生相互作用时的能量守恒定律和准动量守恒律;了解晶格振动谱的实验测定方法。