固体物理教学大纲2018
《固体物理》课程教学大纲
《固体物理》课程教学大纲课程名称：固体物理课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标固体物理学是应用物理和物理类专业的一门基础课程，是继四大力学之后的一门基础且关键的课程。
主要内容是固体的结构及组成粒子（原子、离子、电子等）之间的相互作用与运动规律，阐明固体的性能、用途以及其与微观图像的联系，以晶格振动、固态电子论和固体的能带理论为主要内容。
课程教学目标为：课程教学目标1：通过固体物理学的整个教学过程，使学生理解晶体微观结构和宏观性质的联系。
课程教学目标2：熟悉固体无论晶格结构，基本键和作用，晶格振动的物理图像，固体电子论和能带理论等基本概念和物理图像。
课程教学目标3：了解固体物理领域的一些新进展，为以后的专业课和研究生阶段学习打好基础。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。
二、课程教学要求本课程教学的基本结构要求：本课程以晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带理论、金属和半导体电子理论、外场中晶体电子的运动规律为基本结构，内容有晶格周期性、晶格的对称性、晶体四种结合方式、简谐振动、声子、晶格振动的热容理论、晶格振动模式密度、布洛赫定理、弱周期场近似、紧束缚近似、能态密度、准经典运动、回旋共振、德哈斯-范阿尔芬效应、电子热容等。
执行本大纲应注意的问题：1.注意本课程与量子力学和热统的紧密联系，尤其是注意量子力学课程进度；2．注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向；3．因学时有限，而内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。
学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。
学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式；4．注重学生思考问题，培养学生思维和研究精神。
固体物理课程教学大纲
《固体物理》课程教学大纲一、《材料制备技术》课程说明（一）课程代码：08131007（二）课程英文名称：Solid State Physics（三）开课对象：物理系本科专业（四）课程性质：本课程是材料物理专业和应用物理专业的一门专业必修课。
（五）教学目的这是继大学物理以后基础且关键的一门课程。
通过本课程的学习，使学生了解晶体结构的基本描述、固体材料的宏观和微观特性，以及自由电子模型和能带理论等，掌握周期性结构固体材料的常规性质和处理方法，为以后专业课程的学习提供基础的知识。
（六）教学内容：基本内容有两大部分：一是晶格理论，二是固体电子理论。
晶格理论包括：晶体的基本结构及确定晶格结构的X光衍射方法；晶体中原子间的结合力和晶体的结合类型；晶格的热振动及热容理论；晶格的缺陷及其运动规律。
固体电子论包括：固体中电子的能带理论；金属中自由电子理论和电子的输运性质。
（七）学时数、学分数及学时数具体分配学时数：72学分数：4（八）教学方式：课堂教学（九）考核方式和成绩记载说明：考核方式为考试。
严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格，综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定，出勤情况占20％，平时成绩占20％，期末成绩占60％。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章晶体的几何教学要点：通过本章的教学使学生初步了解晶体几何学的基本知识，掌握晶格、晶面、晶向等基本概念，对点群和对称性有一定的了解。
教学时数：12教学内容：第一节：晶格及其周期性第二节：晶向、晶面和它们的标志第三节：晶体的宏观对称和点群第四节：晶格的对称性考核要求：1.理解单晶、准晶和非晶材料原子排列在结构上的差别（领会）2.掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解对称性和点阵的基本类型（识记）3.了解简单的晶体结构（识记）4.掌握倒易点阵和布里渊区的概念，能够熟练地求出倒格子矢量和布里渊区（应用）第二章晶体的结合教学要点：了解晶体的基本结合形式，掌握原子的负电性的基本原理，能熟练计算离子晶体的结合能。
固体物理课程教学大纲
课程教学大纲（course syllabus）
*学习目标 (Learning Outcomes)
1．理解对有周期性势场情况下多电子和多原子构成的系统的物理描述方法 2．初步掌握原子振动的声子描述以及声子的物理特性 3．初步掌握电子能带论并能够运用能带理论去理解实际材料中的物理问题 4. 培养独立学习凝聚态物理方面最新研究成果的能力
容。
每周一次， 独立完成
理解朗道能级及 其导致的量子振
荡现象。
作业
每周一次， 独立完成
掌握输运方程、 电阻的起源及温 度依赖关系等内
容
作业
*考核方式 (Grading)
成绩构成： 期中考试 30% 期末考试 40% 平时作业 20% 上课讨论和提 问 10%
*教材或参考资 料
(Textbooks & Other Materials)
中文
物理与天文学院（School of Physics and Astronomy）
量子力学 课程网址
(Course Webpage) 本课程是物理学专业的一门专业课程，主要讲授晶体系统中原子和电子的基本物 理规律和特性。课程内容涵盖晶体原子结构、原子振动（声子）、电子能带论、电 子基本输运特性等。通过本课程的学习，学生将理解实空间和波矢空间的联系以 及波矢的量子化特性。学生将初步掌握在有原子周期性排列体系中电子按照能量 和动量的分布规律、电子和原子振动之间的相互作用以及电子对外场的响应等。 学生通过系统的学习，从图像上理解凝聚态物理研究中如何通过合理的近似来解 决复杂多原子和多电子系统的基本物理方法，培养学生独立分析问题和解决问题 的能力，为进一步深入学习其它凝聚态物理方面的课程打下基础。
主要教材：固体物理导论 C. Kittel 参考教材： 1. 固体物理基础,阎守胜, 2. 固体物理学，黄昆, 3. 固体物理学，胡安章 维益 4. Solid State Physics, Neil W.Ashcroft, N.David Mermin
固体物理课程教学大纲
固体物理课程教学大纲一、引言固体物理是物理学的重要分支之一，研究物质的结构、性质和相互作用。
本课程的教学旨在帮助学生建立对固体物理的基础理论和实践技能的深入理解。
通过学习本课程，学生将能够掌握固体物理的核心概念、实验技术和解决实际问题的能力。
二、课程目标1. 掌握固体物理的基础知识和理论框架；2. 熟悉固体的晶体结构和缺陷状况；3. 理解固体的电学、磁学和光学性质；4. 学习固体材料的力学行为和热传导特性；5. 培养工程实践中解决固体物理问题的能力。
三、教学内容与安排1. 第一章：晶体结构- 1.1 原子与晶体结构基本概念- 1.2 晶体的晶格结构- 1.3 晶体缺陷与点阵缺陷- 1.4 晶体的形貌与表面结构2. 第二章：固体的电学性质- 2.1 电导现象与欧姆定律- 2.2 半导体与导体- 2.3 极化与介电材料- 2.4 超导电性3. 第三章：固体的磁学性质- 3.1 磁介质与磁性材料- 3.2 磁场与磁化强度- 3.3 磁性材料的磁性行为- 3.4 磁性材料的应用与技术4. 第四章：固体的光学性质- 4.1 光的传播与折射- 4.2 光与固体材料的相互作用 - 4.3 固体的吸收与发射- 4.4 材料的光学性质与应用5. 第五章：固体的力学行为- 5.1 弹性与塑性行为- 5.2 多晶体的力学行为- 5.3 固体的蠕变现象- 5.4 特殊力学性质与应用6. 第六章：固体的热传导特性- 6.1 热传导基本原理- 6.2 热电材料与热电效应- 6.3 热导率的测量与表征- 6.4 热传导的现象与应用四、教学方法与手段1. 授课方式：采用讲授与互动相结合的方式进行课堂教学；2. 实验教学：通过实验教学，让学生更好地理解课程的概念与原理；3. 论文阅读：引导学生阅读相关领域的研究论文，拓宽知识面；4. 课程设计项目：组织学生进行课程设计项目，提高实际问题解决能力；5. 网络资源利用：推荐学生利用网络资源深入学习与研究。
固体物理教学大纲
《固体物理》教学大纲课程名称：《固体物理》英文名称：Solid Physics；课程性质：专业教育必修课课程编号：E131021所属系部：光电工程学院周学时：3学时总学时：45学时学分：3学分教学对象（本课程适合的专业和年级）：物理学专业（本科）三年级学生预备知识：理论力学，量子力学，统计力学, 数理方法课程在教学计划中的地位作用：固体物理是物理相关专业的必修专业课，它几乎综合了大学低年级的所有理论为基础，试图用学过的理论去解决一些较为实际的物理问题，所以说固体物理是一门综合性较强的物理学科，是对学过的所有相关课程进行检验，应用的“试验田”。
教学方法：以讲授为主，注意培养学生建立物理模型，解决实际问题的能力。
教学方法：启发探究法，案例分析法，物理模型法课程教材：王矜奉编著.固体物理教程.济南：山东大学出版社, 2003年参考书目：[1]黄昆原著韩汝琦改编.固体物理学.北京：高等教育出版社, 1988年.[2]陈长乐编.固体物理学.西安：西北工业大学出版社出版, 2000年.[3]方俊鑫编.固体物理学（上、下册）.上海：上海科学技术出版社, 1981年.考核形式：考试编写日期：2012年8月制定课程内容及学时分配：第一章晶体的结构1．教学内容：晶体的共性；密堆积；布喇菲空间点阵原胞、晶胞；晶列晶面指数；倒格空间；晶体的对称性；晶格结构的分类。
2．教学基本要求：（1）理解单晶、准晶和非晶材料原子排列在结构上的差别；（2）掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解对称性和点阵的基本类型；（3）了解简单的晶体结构；（4）掌握倒易点阵和布里渊区的概念，能够熟练地求出倒格子矢量和布里渊区。
3．重点、难点：重点：原胞、基矢的概念、晶面和晶向的表示、对称性和点阵的基本类型；难点：倒易点阵和布里渊区的概念、倒格子矢量和布里渊区的求解。
第二章晶体的结合1.教学内容：原子的电负性；晶体的结合类型；结合力及结合能；分子力结合；共价结合；离子结合。
固体物理课程教学大纲
固体物理课程教学大纲一、课程目标本课程旨在帮助学生全面理解和掌握固体物理学的基本概念、原理和方法，培养学生在实际问题中运用固体物理知识进行分析和解决问题的能力。
二、课程内容1. 固体物理学的基本概念1.1 固体物质的结构特点1.2 离子晶体、金属晶体和共价晶体的结构及其特征1.3 各种晶格结构的几何和物理性质2. 固体物理的热学性质2.1 热传导及固体的热导率2.2 固体的热膨胀及其应用2.3 热容与固体热力学性质2.4 固体的热导电和热辐射现象及其应用3. 固体物理的电学性质3.1 电导率与导体的性质3.2 半导体物理学基础3.3 超导体的基本原理和应用3.4 介电材料的特性和应用4. 固体物理的光学性质4.1 固体的吸收、散射和透射4.2 衍射和干涉现象及其应用4.3 光导纤维和光波导的原理和应用5. 固体物理的量子力学性质5.1 电子能带理论和晶体中的能带结构5.2 固体中的声子和声子态密度5.3 固体中的磁性和费米液体理论6. 固体物理的其他专题6.1 固体中的输运现象与能带理论6.2 固体材料的结构调控与性能优化6.3 纳米材料与纳米结构的物理特性6.4 固体物理在材料科学和工程中的应用三、教学方法1. 理论授课：通过演示、图例和实例解释固体物理学的基本概念和原理，让学生掌握科学的基本理论知识。
2. 实验教学：设计相关的实验，让学生亲自操作、观察和分析实验现象，培养学生实验动手和思维的能力。
3. 讨论与互动：组织学生讨论、合作和演示，提升学生的团队合作和表达能力。
4. 综合案例分析：引导学生关注固体物理学在实际问题中的应用，进行实际案例分析和解决方案的探讨。
四、考核方式1. 平时表现：包括课堂参与、作业提交和实验报告等。
2. 学术论文：要求学生完成一篇固体物理学相关的学术论文，包括文献综述、实验设计和数据分析等。
3. 期末考试：通过笔试形式考察学生对固体物理学知识的掌握程度和应用能力。
《固体物理学》教学大纲
《固体物理学》教学大纲
一、课程基本信息
二、课程教学目标
通过本课程的学习，使学生将能够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，了解固体物理所研究的基本内容和固体物理研究前沿领域的概况，掌握固体物理学的基本概念和基本规律，掌握晶体宏观物理性质及其组成粒子之间相互作用与运动规律，并能解释晶体基本物理性质的微观机理，培养应用固体物理学理论分析和处理问题的能力。
三、理论教学内容与要求
四、考核方式
采用期末考试、平时考核的考核方式。
总成绩为100分，其中期末考试成绩占总成绩的70％，平时成绩(考核包括作业、出勤、课堂讨论等)占总成绩30％。
固体物理教学大纲
《固体物理》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:13103104课程类别:专业核心课程适应专业:材料物理总学时:64学时总学分:3学分课程简介:固体物理学是研究固体的结构及其组成粒子之间相互作用与运动规律的学科,也是材料物理的重要基础课程。
固体物理学研究的对象是由大量粒子组成的复杂系统。
这些大量粒子之间存在着复杂的相互作用,但同时也包含了丰富的物理现象。
对于这种复杂的系统,人们必须作近似处理,找出描述某种现象的物理本质。
这对学生的抽象、假设、创造力的培养是非常重要的。
授课教材:《固体物理学》,黄昆、韩汝琦,高等教育出版社,1988,1996年获国家科学技术进步二等奖、全国第二届优秀教材特奖参考书目:[1]《固体物理引论》,基特耳著、万纾民等译,人民教育出版社,1962年。
[2]《固体物理学》,H.E.Hall,刘志远等译,高等教育出版社,1983年。
[3]《固体物理学》,谢希德等,上海科学技术出版社,1961年。
[4]《固体物理学》,顾秉林、王喜坤,清华大学出版社,1989年。
[5]《固体物理》,徐毓龙、阎西林,西安电子科技大学出版社,1990年。
[6]《固体物理学》,陈长乐,西北工业大学出版社出版,2000年。
二、课程教育目标固体物理学是物理学中的重要分支,本课程是材料物理学的基础理论课,是物理专业及其相近专业非常重要的基础课、必修课。
课程强调对固体物理学的科学方法、物理图象的理解。
学生通过本课程的学习要求掌握固体物理学的基本概念、基本模型和方法,了解它们在各类技术中的应用,为进一步学习专业课,为毕业后从事科研和高新技术工作打下坚实的基础。
三、教学内容与要求第一章晶体结构教学重点:晶体结构,空间点阵,倒移点阵晶向、晶面指数教学难点:倒格子,晶体对称操作教学时数:10学时教学内容:一些晶格的实例,晶格的周期性,晶向、晶面和它们的标志,倒格子,晶体的宏观对称性。
教学方式:课堂讲授教学要求:(1)掌握晶体的空间点阵,晶体基矢的表达,倒易点阵,晶面、晶向的概念以及正点阵和倒移点阵的关系。
固体物理学地地研究生教学大纲设计-2018
贵州大学研究生课程教学大纲任课教师姓名：张晋敏课程名称：固体物理学（II）课内学时数：54 学分数： 3使用院系部和专业：理学院微电子学与固体电子学开课学期：2009年秋[研一（上）]开课时间：教学第二周—教学第十八周课程要求及目的：学习《固体物理学》，要求学生熟悉并掌握固体物理的基本概念和术语；深入理解固体宏观性质和微观粒子行为间的必然关联；透彻理解固体中粒子运动的定性概念和物理模型；掌握描述微观粒子运动的理论处理方法。
在此基础上，作为硕士研究生，还应该学习固体物理相关专题和了解固体物理学前沿研究领域。
《固体物理学》是固体物理各分支学科如半导体材料、固体电子器件物理、材料科学等课程的重要基础课程，同时也为学生以后从事材料科学、新材料、功能材料及固体电子器件的研制和开发、材料性能检测等工作打下坚实的基础。
教学内容及学时安排：(一) 教学安排本课程按教学计划，应安排在一年级上期进行。
计划学时数为54学时，其中授课54学时，复习考试6学时。
(二) 教学内容和要求：教学内容分为三大部分，第一部分为固体物理基本概念和基础理论，包括《固体物理学I》的所有内容，第二部分为固体物理相关专题，第三部分是固体物理学前沿研究。
教学要求见第一章教学内容之后。
(三) 教学内容及学时安排第一部分固体物理学基础第一章晶体结构（6 学时）1.1 晶体的周期结构1.2 十四种布拉维格子和七大晶系1.3 典型的晶体结构1.4 晶面和米勒指数1.5 晶体的对称性第一章教学要求1.了解晶体的定义及一般性质，准确掌握固体物理的基本概念和术语，深入理解空间点阵与晶体结构之间的关系；2.注意区分一些易混淆的概念如简单格子与复式格子、原胞与晶胞等；3.了解晶列、晶面的标示方法，掌握晶向指数、晶面指数的计算；4.理解晶体对称性的物理意义，掌握描述晶体宏观对称性的基本对称要素及相应的对称操作；5.掌握晶系划分的原则，熟记七大晶系及十四种布喇菲格子，掌握各晶系的对称特征及相应的基矢配置。
固体物理学课程教学大纲
《固体物理学》课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；《固体物理学》是物理学院的主干基础课之一，是针对微电子专业的本科生开设于二年级的第二学期的专业基础课，4个学分，课堂讲授72学时。
（二）课程简介、目标与任务；固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。
它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科，同时也是微电子专业本科生学习《半导体物理学》、《半导体材料》和《固体电子器件》等后续课程的基础。
本课程以点阵及晶体对称性为主线，以周期结构中的波动问题贯穿固体物理的整个教学内容。
掌握包括对点阵及晶体对称性的定义、表征和检测，以及在晶体中物质的运动规律。
在掌握知识架构的同时，对固体物理中处理多体问题的方法及其局限性有所了解，并了解一些重要概念的实验探测。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；先修课程要求：《力学》《量子物理》《热学》《热力学统计物理》先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：《力学》中的处理物体运动的基本规律，尤其是振动与波动内容，是本课程第四章结合周期性晶体结构推演格波性质的基础。
《量子力学》或《量子物理》中的升降算符与谐振子的能量量子化，是提出声子（晶格振动的能量量子）的理论基础。
《量子力学》或《量子物理》中关于散射态的处理，如直角势垒和直角势阱的散射态，是学习电子声子散射和电子杂质散射的理论基础，也是学习电子在周期性势场下行为的基础。
《量子力学》或《量子物理》中关于束缚态的处理，是本课程第八章学习非本征半导体的理论基础。
《原子物理学》或《量子物理》中类氢原子的量子理论基础，原子的壳层结构，电子的自旋，是本课程第三章学习晶体结合的理论基础。
《热力学统计物理》和《热学》的基本原理，气体分子动理论，能量均分定理，内能和热容，平衡态的统计规律，是学习本课程第五章声子热学性质的基础。
固体物理教学大纲课程名称固体物理课程性质专业必修课
《固体物理》教学大纲一、课程名称：固体物理二、课程性质：专业必修课三、课程教学目的：（一）课程目标：通过固体物理学课程的学习，使学生树立起晶体内原子、电子等微观粒子运动的物理图像及其有关模型，掌握晶体内微观粒子的运动规律及其与晶体宏观性能的物理联系，深刻理解晶体宏观性能的微观物理本质，为进一步学习和研究固体物理学各种专门问题及相关领域的内容建立初步的理论基础。
（二）教学目标：第一章晶体结构【教学目标】通过本章的教学，使学生了解晶格结构的实例、非晶态和准晶态的特征；理解和掌握晶体结构的周期性特征及其描述方法；理解和掌握晶体结构的对称性特征及其描述方法；理解和掌握倒格子的定义及其与正格子的关系；熟悉有关晶体结构的基本分析与计算。
借助于多媒体展示，使学生建立起晶体结构特征的直观图像。
第二章晶体的结合【教学目标】通过本章的教学，使学生了解晶体结合力的一般性质；掌握晶体的结合类型与特征；理解元素和化合物晶体结合的规律性；掌握离子晶体的结合能、体积弹性模量的计算；掌握范德瓦耳斯晶体的结合能、体积弹性模量的计算。
在教学中，能够使学生认识到吸引与排斥的矛盾的差别和对立统一是认识与理解固体的结合规律与性质的关键，培养学生的辩证思维能力。
第三章晶格振动与晶体的热学性质【教学目标】通过本章的教学，能够使学生理解简谐近似、格波概念、声子概念；理解玻恩-卡曼边界条件；了解三维格波的一般规律、晶格振动的非简谐效应；了解确定晶格振动谱的实验方法；掌握一维单原子、双原子晶格振动的格波解与色散关系；掌握晶格振动模式密度的计算方法；理解晶格热容量的量子理论、掌握爱因斯坦模型与德拜模型；理解格林爱森近似、掌握晶格状态方程。
结合例题分析和习题训练，提高学生分析问题和解决问题的能力。
第四章能带理论【教学目标】通过本章的教学，使学生能够了解晶体能带理论的基本假设和处理问题的基本思路；理解布洛赫定理及其推论的证明，掌握晶体能带的基本特征；熟悉克龙尼克—潘纳模型的求解与结论；熟悉布里渊区、费米面等基本概念；了解平面波方法、赝势方法；掌握近自由电子近似方法及其结论；掌握紧束缚近似方法的运用；掌握能态密度的计算方法。
《固体物理》课程教学大纲
《固体物理》课程教学大纲课程代码：ABCL0512课程中文名称：固体物理课程英文名称：Solid State Physics课程性质：必修课程学分数：3.5课程学时数：56授课对象：新能源材料与器件本课程的前导课程：《高等数学》、《量子力学》、《材料科学基础》。
一、课程简介固体物理是研究固体的结构及其组成粒子（原子、离子、电子等）之间相互作用与运动规律，以阐明其性能和用途的学科。
本课程的任务是通过各种教学环节，使学生掌握固体物理、晶体学方面的基础知识，获得材料学科基础而广泛的理论知识，对相关材料的物理性能和结构之间的联系有基本的概括和了解。
二、教学基本内容和要求第一章晶体结构教学内容：固体的宏观性质及固体物理学的发展史；课程特点及教学内容安排，固体物理学原胞和结晶学原胞的定义，晶格实例，晶格的周期性，晶向、晶面，倒格子和布里渊区，晶体的对称性。
教学要求：（1）了解晶体的宏观性质以及常见晶体结构的原子组成和结构特点；（2）熟悉立方晶系中的三种布拉菲格子；（3）掌握立方晶系晶向和晶面的表示方法；（4）掌握点对称操作的格点分布规律（5）了解倒格子和布里渊区的定义教学重点、难点：重点：原胞、晶胞和晶格的区别、几种典型的晶体结构实例、晶向指数和晶面指数、晶体的对称性、倒格子和布里渊区。
难点：固体物理学原胞和结晶学原胞、晶体结构和晶格之间的联系、密堆积结构、倒格子基本性质及其证明。
第二章晶体的结合教学内容：分子晶体、离子晶体、共价晶体、金属晶体和氢键结合晶体的结合力及其特点，分子晶体和离子晶体的势能U(r)表达式求解，原子和离子半径。
教学要求：。
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《固体物理》课程教学大纲
一、课程简介：
固体物理学融汇了力学、热力学与统计物理学、电动力学、量子力学和晶体学等多学科的知识，在现代科学技术中起着非常重要的作用，是物理学的重要组成部分，是物理专业的必修基础课。
二、教学目的
本课程主要介绍固体物理学的基础知识和基本理论，为进一步学习和研究固体物理学各种专门问题及相关领域的内容建立初步的理论基础。
在课程教学过程中，进一步培养学生的现代科学意识，提高分析问题与解决问题的综合能力及创新思维的能力。
三、教学要求
1．了解固体物理学发展的主要历程及固体物理对现代物理学与现代科学技术发展的作用。
2．了解固体物理学及凝聚态领域的当代前沿概况。
3．掌握固体物理学的基本概念与基础理论。
4．掌握固体物理学分析与处理问题的基本手段和思想方法。
5．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。
四、课程重点与难点
课程重点：一是晶格理论，二是固体电子理论。
晶格理论包括：晶体结构的基本特点和类型及对称性质；确定晶体结构的X射线衍射方法；晶体的结合类型与特点；晶格振动与晶体的热学性质。
固体电子论包括：固体中电子的能带理论；金属自由电子理论和电子的输运性质。
课程难点：倒点阵的性质及其与正点阵的关系；晶体X射线衍射的分析；晶格振动的色散关系与模式密度；布洛赫定理及推论；晶体中电子的准经典运动与有效质量。
五、选用教材及参考书目
1．使用教材
基泰尔，《固体物理导论》，化学工业出版社，2013年6月第8版；
2．教学参考书目
（1）方俊鑫，陆栋，《固体物理学》（上册），上海科学技术出版社，1980年12月第1版；
（2）阎守胜，《固体物理基础》，北京大学出版社2003年8月第二版；
（3）陆栋，蒋平，徐至中，《固体物理学》，上海科学技术出版社，2003年12月第1版；
（4）胡安，章维益，《固体物理学》，高等教育出版社，2005年6月第1版；
（5）黄昆原著，韩汝琦改编，《固体物理学》，高等教育出版社，1988年10月第1版。
六、课程内容：
基本内容有两大部分：一是晶格理论，二是固体电子理论。
晶格理论包括：晶体的基本结构；晶体中原子间的结合力和晶体的结合类型；晶格的热振动及热容理论；晶格的缺陷及其运动规律。
固体电子论包括：固体中电子的能带理论；金属中自由电子理论。
教学时间分配表
第1章晶体结构
第一节原子的周期性阵列
第二节晶格的基本类型
第三节晶面指数系统
第四节简单晶体结构
第五节原子结构的直接成像
第六节非理想晶体结构
第七节晶格结构的有关数据
要求：掌握几种典型的晶体结构；掌握原胞、基矢的概念，了解晶面和晶向的表示，了解对称性；理解点阵、简单晶格、复式晶格、基元、原胞、晶胞等概念；理解单晶、准晶和非晶材料原子排列在结构上的差别；了解晶体的对称性与晶系、点阵的基本类型及其基矢的表达。
学时分配：6学时
第2章晶体衍射和倒格子
第一节晶体衍射
第二节散射波振幅
第三节布里渊区
第四节结构单元的傅里叶分析
要求：掌握倒易点阵和布里渊区的概念，能够熟练地求出倒格子矢量和布里渊区；理解晶格X衍射、劳厄方程、反射公式、和原子的散射因子和几何因子；掌握倒格子和布里渊区及倒格基矢的概念和正格基矢与倒格基矢的关系。
学时分配：6学时
第3章晶体结合与弹性常量
第一节惰性气体晶体
第二节离子晶体
第三节共价晶体
第四节金属晶体
第五节氢键晶体
第六节原子半径
第七节弹性应变的分析
第八节弹性顺度与劲度常量
第九节立方晶体中的弹性波
教学要求：了解固体结合的几种基本形式；了解氢键和氢键晶体冰；理解离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合等概念；掌握晶体内聚能和晶体的体弹性模量的计算。
学时分配：6学时
第4章声子（1）：晶格振动
第一节单原子结构基元情况下的晶格振动
第二节基元中含有两个原子的情况
第三节弹性波的量子化
第四节声子动量
第五节声子引起的非弹性散射
教学要求：熟练掌握并理解其物理过程，一维链的振动（单原子链、双原子链）、声学支、光学支、色散关系；清楚掌握格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似等概念；熟练掌握并理解其物理过程，
学时分配：6 学时
第5章声子（2）：热学性质
第一节声子比热容
第二节非谐晶体相互作用
第三节导热性
教学要求：掌握固体热容、爱因斯坦模型、德拜模型；理解晶格振动的本征振动、格波的概念和晶体热膨胀和热传导；了解中子的非弹性散射测声子能谱；了解声子的概念；了解非简谐效应：热膨胀、热传导；了解格波的模式和频谱密度及晶体比热。
学时分配：6学时
第6章自由电子费米气
第一节一维情况下的能级
第二节温度对费米-狄拉克分布的影响
第三节三维情况下的自由电子气
第四节电子气的比热容
第五节电导率和欧姆定律
第六节在磁场中的运动
第七节金属的导热性
教学要求：熟练掌握金属自由电子的模型和基态性质；掌握自由电子能级和能态密度及电子气的比热；了解金属自由电子的电性质了解维格纳晶格；理解金属电导率；了解金属自由电子的磁性质。
学时分配：6学时
第7章能带
第一节近自由电子模型
第二节布洛赫函数
第三节克勒尼希-彭尼模型
第四节电子在周期势场中的波动方程
第五节能带中的轨道数目
教学要求：熟练掌握近自由电子模型、紧束缚近似的能带计算和能带的填充与固体的导电性的关系；理解布洛赫波和电子的准经典运动的概念；理解能态密度和能带的特点；了解费米面与粒子的轨道。
学时分配：6学时
第8章半导体晶体
第一节带隙
第二节运动方程
第三节本征载流子浓度
第四节杂质导电性
第五节温差电效应
第六节半金属
第七节超晶格
教学要求：熟练掌握带隙、空穴、有效质量、本征载流子等概念；了解杂质导电性、温差电效应、半金属和超晶格。
学时分配：6学时
第9章费米面和金属
第一节费米面的结构
第二节电子轨道、空穴轨道和开放轨道
第三节能带的计算
第四节费米面研究中的实验方法
教学要求：掌握费米面的结构、能带的计算方法；了解电子轨道、空穴轨道和开放轨道；了解费米面研究中的实验方法。
学时分配：6学时
七、执行大纲的几点说明：
1．教学方法
本课程主要采用课堂讲授、随堂讨论、作业及练习等多种方式授课。
本课程的主要教学环节如下：
（1）课堂讲授：讲授是本课的重要教学环节，是主要的教学方式之一，有条件的地方应该尽量组织收看或安排播放录像或采用多媒体教学，以增强学生的感性认识。
（2）随堂讨论：通过具体的案例进行，要注意培养学生自主学习的能力，为学生提供尽可能完善的教学服务，帮助他们掌握本课程的全部内容。
（3）作业及练习：教材各章后所附的作业要按教学要求完成，通过练习加深对概念的理解和掌握。
3．考核方式
（1）考试内容以教学大纲为依据，覆盖面广，难度适中，题量适度，对未作具体教学要求的内容不作为考试要求。
（2）考试形式为闭卷或开卷考试.
4．成绩评定：
平时作业（30%）、期末考试（70%）相结合。