《固体物理学》教学大纲 学 分: 4 学 时: 7 2 审 核 人: 执 笔 人: 面向专业: 物理学 一、课程定位 教学对象:物理专业本科生 课程类型:理论物理方向必修课 二、教学目标 掌握晶体结构、声子、自由电子和能带理论等固体物理的基本理论,作为凝聚态物理学、现代材料科学和微电子技术的理论基础。 三、教学内容及要求 大纲基本内容可在规定的 72学时内完成。各章所注学时前一个数字为讲授课时数后一个数字为习题课、讨论课学时数,各节所附数字为讲授时数。 绪论 (1) 1.什么是固体物理学? 2.固体的分类 3.固体物理所属的学科领域和目前的一些研究方向 4.课程体系简述 第一章 晶体结构 (15+3) 1.1 晶体的宏观特征和晶体结构的周期性3 1.1.1 晶体的宏观特征 自范性、晶面角守恒、解理性、各向异性和对称性、均匀性、最低内能和固定熔点 1.1.2空间点阵 基元、结点、点阵和布喇菲格子、晶体结构的周期性表示式、固体物理学原胞和结晶学元胞、简单格子和复式格子、基矢和格矢、晶格基矢举例、几种常见的复式格子简介 1.2晶向和晶面 2 1.2.1 晶向和晶向指数 晶列和晶列族、晶向和晶向指数 1.2.2晶面和晶面指数 晶面和晶面族、晶面指数 1.2.3与晶列和晶面有关的其它一些概念 等效晶向和等效晶面、晶棱、晶带、带轴和晶轴 1.2.4结晶学原胞参考系的特点 1.3倒格子 2 1.3.1倒格子的引入一 X射线衍射引入法 1.3.2倒格子基矢及其与正格子基矢的关系 1.3.3倒格子的性质 1.3.4倒格子的物理意义 1.4晶体的对称操作 2 1.4.1对称操作和对称类型 1.4.2对称操作的符号表示和简单描述 1.4.3八种独立的对称操作 1.4.4三类基本对称操作的矩阵表示 1.5晶系与布拉菲原胞1 七大晶系与十四种布喇菲晶胞 立方体和四面体的对称操作 二维点阵的类型和特点 1.6密堆积,配位数l 1.7晶体衍射4 1.7.1晶体衍射简介 晶体结构测定的一般步骤、用于晶体衍射的辐射、劳厄方程、从劳厄方程得到布拉格反射条件 1.7.2反射球,晶体衍射的主要方法 1.7.3原子散射因子,几何结构因子 原子散射因子,几何结构因子的定义和推导、衍射加强和消光的条件、体心立方面心立方和金刚石结构等的衍射消光条件、利用布拉格反射条件和测出的谱线的布拉格角,求晶胞的边长。 第二章 晶体的结合 (6+1) 2.1晶体的结合类型1 2.1.1原子中的电子与库仑力 2.1.2晶体结合的...