2021重慶交通大學固體物理研究生復試考試大綱 正文

《固體物理》碩士生入學復試大綱
 
第一部分 概述
 
1. 課程性質
本課程是針對材料類專業(yè)本科生而開設的專業(yè)基礎課。目的是使學生掌握固體的結構及其組成粒子之間的相互作用、運動規(guī)律，了解固體物理學發(fā)展的基本情況，以及固體物理學對于近代物理和近代科技的發(fā)展起的作用，培養(yǎng)學生的科學素質和科學精神。
2. 考試范圍
晶體結構、固體的結合規(guī)律、晶格振動與晶體的熱學性質關系、能帶理論和金屬電子論。
3. 參考書
（1）黃昆原著，韓汝琦改編，《固體物理學》，高等教育出版社，2009
（2）基泰爾著，《固體物理導論》（原著第8版），化學工業(yè)出版社，2011。
（3）方俊鑫編著，《固體物理學》，上?？茖W技術出版社，2005 
（4）閻守勝，《固體物理基礎》，北京大學出版社，2003。
第二部分 考試要點
1、緒論
（1）了解本課程的性質和任務，了解固體物理學的發(fā)展歷史及一些重要的科學家，了解固體物理學的研究對象和學科領域范疇。
2、晶體結構
（1）掌握晶體的周期性、晶體的特征、基矢、格點、布拉菲格子，了解晶胞、原胞，理解14中布拉菲格子、7個晶系，掌握常見晶體結構的表示方法。
（2）正確理解并掌握晶向指數(shù)、晶面指數(shù)和晶面符號的概念，掌握常見晶體結構的晶向指數(shù)和晶面指數(shù)。
（3）掌握倒格子引入、正倒格子的關系，掌握正、倒格子的推導和計算，掌握倒格子在晶體研究中的應用。
（4）了解晶體的宏觀對稱性、對稱操作與宏觀對稱元素，了解群的定義、點群符號和典型晶體結構舉例。理解配位數(shù)、密堆積、典型化合物晶體的配位數(shù)。理解非晶態(tài)、準晶材料的結構，了解典型非晶材料。
2、固體的結合
（1）掌握固體的結合力和結合能的性質和一般規(guī)律。
（2）掌握典型離子晶體、基本特點、離子晶體的結合能，掌握彈性模量的計算，正確理解并掌握馬德隆常數(shù)的計算。
（3）掌握共價鍵基本特征、典型例子，了解軌道雜化，掌握金屬結合的特點和規(guī)律，了解范德瓦爾斯結合的特點和規(guī)律，理解元素與化合物晶體的結合的一般規(guī)律性。
3、晶格振動與晶體的熱學性質
（1）正確理解簡諧近似、小振動問題處理方法，了解簡正坐標、簡正振動的概念，理解簡諧振動的量子模型，掌握一維單原子鏈晶格振動的理想模型及其運動方程，掌握格波的概念，正確理解一維單原子鏈模型的邊界條件，理解聲子的概念，掌握一維單原子鏈的色散關系。
（2）掌握一維雙原子鏈晶格振動的理想模型及其運動方程，理解聲學波與光學波的概念，掌握一維雙原子鏈的色散關系。了解三維晶格的振動規(guī)律，了解典型晶體的格波譜，了解長光學波振動的理論，了解離子晶體的長光學波性質。
（3）掌握晶格熱容的量子理論，正確理解并掌握熱容的經(jīng)典模型、愛因斯坦模型、德拜模型，掌握晶格振動模式密度。
（4）理解晶格的狀態(tài)方程和熱膨脹規(guī)律，理解熱膨脹和熱傳導的內(nèi)在本質。
4、能帶理論
（1）正確理解并掌握布洛赫波的概念和布洛赫定理，了解布洛赫定理的量子力學推導過程，理解薛定諤方程，熟悉算符的運算。
（2）掌握一維周期場中電子運動的近自由電子近似模型，掌握微擾模型的特點，掌握能級、能帶、能隙的由來和特點，理解并掌握簡約布里淵區(qū)的性質。
（3）理解周期場中電子運動的近自由電子近似模型，理解三維布里淵區(qū)與能帶的概念，熟練掌握二維布里淵區(qū)的求解過程。
（4）了解緊束縛近似，了解晶體能帶和E（k）函數(shù)的對稱性規(guī)律，掌握能態(tài)密度、能態(tài)密度函數(shù)與費米面的概念和特點，理解金屬元素的能帶結構，了解簡單金屬、半金屬的能帶結構。
5、晶體中電子在電場和磁場中的運動
（1）理解電子運動的半經(jīng)典模型、波包的概念，掌握電子速度、加速度、有效質量的概念及其物理意義，掌握恒定電場作用下電子的運動及其規(guī)律。
（2）正確理解并掌握導體、半導體、絕緣體的能帶解釋，了解恒定磁場下電子的運動、準經(jīng)典運動，了解自由電子情況的量子理論，理解回旋共振的物理意義。
6、金屬電子論
（1）掌握費米分布函數(shù)的概念和物理意義，掌握費米能級的確定規(guī)律，正確理解并掌握電子熱容量的物理意義及其計算規(guī)律。
（2）正確理解熱電子發(fā)射的一般規(guī)律，掌握功函數(shù)的概念及其物理意義，掌握不同金屬中電子的平衡和接觸勢差的概念和物理意義。
 

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