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考试科目:固体物理
考试书目 作者 出版社 出版时间
《材料物理导论》徐毓龙等 1995
大纲内容
第一章:晶体结构基本知识点:
1.了解空间点阵学说的基本内容;
2.了解立方晶系固体物理学原胞的惯用取法;
3.了解nacl、cscl、金刚石、闪锌矿、钙钛矿结构、密堆积结构等常见晶体结构的特征和结构细节;
4.了解晶体宏观对称性中包含的基本对称操作元素;
5.了解晶系划分的基本原则;
6.了解七大晶系的基本特征及其特征bravaise晶胞;
7.了解晶列的定义、性质和描述方法;
8.了解晶面的定义、性质和描述方法;
9.了解引入倒格子的目的;
10.了解倒格子与正格子的关系、倒格子基矢与正格子基矢的解析关系;
11.了解倒格子的性质;
12.了解倒格子的物理本质;
13.了解布里渊区的构造方法及构造原则;
重要概念:
1.基元、结点、点阵、晶格、简单格子复式格子、原胞、固体物理学原胞、结晶学原胞、基矢、晶向、晶面等基本概念;
2.简述为什么可以用一组互质的整数来描述一簇晶面;
3.证明晶面法线的方向余弦之比等于该晶面在三个基矢方向上截距的倒数之比;
基本计算:
1.倒格子原胞基矢的计算;
2.晶面法线方程的计算;
3.晶面间距的计算;
4.给出晶面指数和晶向指数,画晶面和晶向;
5.布里渊区的画法;第二章、晶体的结合
基本知识点:
1.晶体结合的基本类型及其特点。
2.结合力的一般性质。
3.晶体的一些物理量与晶体结合能的关系。
4.晶体势能的经典处理方法。
5.离子晶体结合能的经典处理方法。
基本计算:
1.根据互作用能的表达式,计算平衡间距、平衡时的结合能等
2.马德隆常数的计算。
第三章、晶格振动和晶体的热学性质
基本知识点:
1.一维单原子链晶格振动的经典处理方法;
2.一维双原子链晶格振动的经典处理方法;
3.格波波矢的取值范围和取值个数;
4.晶格振动的格波支数、本征频率数遵从的规律;
5.声学支与光学支的特性;
6.格波与连续介质弹性波之间的比较;
7.声子的性质;
8.经典理论在处理固体比热时遇到了什么样的困难;
9.晶格比热的量子力学处理方法;
10.爱因斯坦模型和德拜模型的基本假设及其优缺点;
11.用爱因斯坦模型和德拜模型处理晶格比热的基本方法;
重要概念:
1.格波的概念;
2.声子的概念;
3.为什么晶格振动问题必须用量子力学来处理;
基本计算:
1.晶格振动的色散关系计算;晶格振动的频率分布函数的计算;
2.晶格比热的计算(包括使用爱因斯坦模型和德拜模型进行计算);
第四章、晶体缺陷基本知识点:
1.晶体缺陷的基本概念、类型;
2.位错的定义、基本类型、形态、描述;
基本计算:
1.热缺陷的统计计算;
第五章、金属自由电子理论
基本知识点:1. 自由电子模型的基本假设和处理方法;
基本概念:
1.费米面的概念;
2.功函数及接触电势差的概念;
3.虽然金属中存在大量自由电子,但电子气对比热的贡献却很小,简述其原因;
基本计算:
1.用自由电子理论计算单位能量间隔内所能容纳电子数目;
2.金属中电子气比热的计算;
第六章、固体能带理论
基本知识点:
1.bloch定理;
2.周期性势场中运动电子的e(k)关系特征;(结合图说明)
3.电导与能带的关系;
基本概念:
1.能带的概念;
2.有效质量的概念
3.在能带顶部电子有效质量为负值的物理解释;
4.导体、半导体、绝缘体导电性质差异的起源;
基本计算:
1.以近自由电子近似为基础计算禁带宽度;
2.以紧束缚近似为基础计算s电子的能量表达式;
3.能带宽度、电子的速度、带顶和带底电子的有效质量等计算; |
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