1、固体物理硕士生入学复试大纲固体物理硕士生入学复试大纲第一部分 概述1. 课程性质本课程是针对材料类专业本科生而开设的专业基础课。目的是使学生掌握固体的结构及其组成粒子之间的相互作用、运动规律，了解固体物理学发展的基本情况，以及固体物理学对于近代物理和近代科技的发展起的作用，培养学生的科学素质和科学精神。2. 考试范围晶体结构、固体的结合规律、晶格振动与晶体的热学性质关系、能带理论和金属电子论。3. 参考书（1）黄昆原著，韩汝琦改编，固体物理学，高等教育出版社，2009（2）基泰尔著，固体物理导论（原著第8版），化学工业出版社，2011。（3）方俊鑫编著，固体物理学，上海科学技术出版社，2005
2、 （4）阎守胜，固体物理基础，北京大学出版社，2003。第二部分 考试要点1、绪论（1）了解本课程的性质和任务，了解固体物理学的发展历史及一些重要的科学家，了解固体物理学的研究对象和学科领域范畴。2、晶体结构（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、原胞，理解14中布拉菲格子、7个晶系，掌握常见晶体结构的表示方法。（2）正确理解并掌握晶向指数、晶面指数和晶面符号的概念，掌握常见晶体结构的晶向指数和晶面指数。（3）掌握倒格子引入、正倒格子的关系，掌握正、倒格子的推导和计算，掌握倒格子在晶体研究中的应用。（4）了解晶体的宏观对称性、对称操作与宏观对称元素，了解群的定义、
3、点群符号和典型晶体结构举例。理解配位数、密堆积、典型化合物晶体的配位数。理解非晶态、准晶材料的结构，了解典型非晶材料。2、固体的结合（1）掌握固体的结合力和结合能的性质和一般规律。（2）掌握典型离子晶体、基本特点、离子晶体的结合能，掌握弹性模量的计算，正确理解并掌握马德隆常数的计算。（3）掌握共价键基本特征、典型例子，了解轨道杂化，掌握金属结合的特点和规律，了解范德瓦尔斯结合的特点和规律，理解元素与化合物晶体的结合的一般规律性。3、晶格振动与晶体的热学性质（1）正确理解简谐近似、小振动问题处理方法，了解简正坐标、简正振动的概念，理解简谐振动的量子模型，掌握一维单原子链晶格振动的理想模型及其运动
4、方程，掌握格波的概念，正确理解一维单原子链模型的边界条件，理解声子的概念，掌握一维单原子链的色散关系。（2）掌握一维双原子链晶格振动的理想模型及其运动方程，理解声学波与光学波的概念，掌握一维双原子链的色散关系。了解三维晶格的振动规律，了解典型晶体的格波谱，了解长光学波振动的理论，了解离子晶体的长光学波性质。（3）掌握晶格热容的量子理论，正确理解并掌握热容的经典模型、爱因斯坦模型、德拜模型，掌握晶格振动模式密度。（4）理解晶格的状态方程和热膨胀规律，理解热膨胀和热传导的内在本质。4、能带理论（1）正确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学推导过程，理解薛定谔方程，熟悉算符
5、的运算。（2）掌握一维周期场中电子运动的近自由电子近似模型，掌握微扰模型的特点，掌握能级、能带、能隙的由来和特点，理解并掌握简约布里渊区的性质。（3）理解周期场中电子运动的近自由电子近似模型，理解三维布里渊区与能带的概念，熟练掌握二维布里渊区的求解过程。（4）了解紧束缚近似，了解晶体能带和E（k）函数的对称性规律，掌握能态密度、能态密度函数与费米面的概念和特点，理解金属元素的能带结构，了解简单金属、半金属的能带结构。5、晶体中电子在电场和磁场中的运动（1）理解电子运动的半经典模型、波包的概念，掌握电子速度、加速度、有效质量的概念及其物理意义，掌握恒定电场作用下电子的运动及其规律。（2）正确理解并掌握导体、半导体、绝缘体的能带解释，了解恒定磁场下电子的运动、准经典运动，了解自由电子情况的量子理论，理解回旋共振的物理意义。6、金属电子论（1）掌握费米分布函数的概念和物理意义，掌握费米能级的确定规律，正确理解并掌握电子热容量的物理意义及其计算规律。（2）正确理解热电子发射的一般规律，掌握功函数的概念及其物理意义，掌握不同金属中电子的平衡和接触势差的概念和物理意义。3 / 3
