《固体物理》课程教学大纲

一、课程名称

固体物理 二、课程英文名

Solid State Physics 三、课程编码

090104009 四、课程类别

专业课

五、学时数、学分数、开课学期

60学时，3学分，第五学期 六、适用专业

材料物理 七、编制者

赵巨东，教授 八、编制日期

2005年12月 九、课程的目的与任务

固体物理是物理学、材料科学、半导体物理、固体化学等专业的基础，具有非常重要的作用。是晶体结构、x射线衍射、材料物理等课程的必须的基础。掌握固体的结构及其组成粒子（原子、离子、电子）之间的相互作用、运动规律，晶体结构与物质力学、热学、光学性质的之间的关系。重点是晶体结构、晶体结合、晶格振动、金属自由电子论、能带论等。 十、本课程与其它课程的关系

本课程的主要先修课程如下：大学物理、物理实验，量子力学、热力学统计物理、原子物理。 十一、各教学环节学时分配

教学课时分配

序号 1 2 3 4 章节内容 晶体结构 晶体结合 晶体缺陷与扩散 晶格振动与晶体的热学性质 3 讲课 16 6 6 1实验 0 0 0 0 上机 0 0 0 0 其它实践教学环节 机动 ·44·

5 能带理论 晶体中电子在电场和磁场中的运动 13 6 60 0 0 6 0 0 合计

0 0 十二、课程的教学内容、重点和难点与教学进度安排

第一章 晶体结构（16学时）

1.主要内容：

（1）掌握晶体的周期性、晶体的特征、基矢、格点、布拉菲格子，了解晶胞、维格纳—赛茨原胞，理解14中布拉菲格子、7个晶系。

（2）了解晶向指数、晶面指晶面符号。

（3）了解晶体的宏观对称性、线性变换与对称性、对称操作与宏观对称元素、旋转、对称面、对称中心、旋转反演轴。

（4）了解群的定义、点群符号、点群乘法表、空间群的符号表示图表、典型晶体结构举例。 （5）掌握倒格子引入、正倒格子的关系理解布里渊区、二维三维布里渊区。 （6）理解配位数、密堆积、典型化合物晶体的配位数。

（7）理解晶体结构的实验确定、电子衍射、中子衍射，了解x射线衍射，几何结构因子，反射球，劳厄方程，STM。

（8）理解非晶态、准晶材料的结构，了解典型非晶材料、电子衍射结果、Penrose图形。 2.本章重点：晶体的周期性，点群与空间群，配位数。 3.本章难点：点群与空间群，布里渊区。 第二章 晶体结合（6学时） 1.主要内容：

（1）掌握典型离子晶体、基本特点、离子晶体的结合能，了解弹性模量。 （2）掌握共价键基本特征、典型例子，了解轨道杂化。 （3）掌握金属结合。

（4）掌握范德瓦尔斯结合、勒纳—琼斯势。 （5）理解元素与化合物晶体的结合的规律性。 2.本章重点：晶体的结合。 3.本章难点：轨道杂化。

第三章 晶体缺陷与扩散（6学时） 1.主要内容：

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