固体物理学习心得
物理学习心得体会(15篇)
物理学习心得体会物理学习心得体会(15篇)当我们经过反思,对生活有了新的看法时,就很有必要写一篇心得体会,从而不断地丰富我们的思想。
那么好的心得体会都具备一些什么特点呢?以下是小编整理的物理学习心得体会,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
物理学习心得体会1通过这次学习,深有体会。
初中物理课程新课改的困难是:第一,教师的观念要改变;第二,现有的教学资源要改变;第三,教学制度要改变。
培养学生的能力和创造性,首先应培养学生的学习能力和创新精神。
随着创新教育研究的深入,其研究重心已经由宏观的理论建构、机制探索转向微观的课堂教学、学生学习。
而我们的大部分学生,却没有这种思想。
例如:牛顿第一定律的应用,测定机械效律,教师应打破以往的教学方法,采用新课改的三维教学目标,激发学生自主学习物理的兴趣和热情,探究物理实验的原理。
改变以往呆板的教学方式,为学生的个性发展提供空间。
尊重学生的.需求发展特点,重视基础,为学生有个性发展提供空间。
课程标准提出“初中教育仍属于基础教育,应注重全体学生的共同基础,同时应针对学生的兴趣、发展潜能和今后的职业需求,设计供学生选择的物理课程模块,以满足学生的不同学习需求”。
其中一个很重突出的特点就是开展研究性学习。
我们现在初中物理知识的学习,已经不再仅仅局限再听老师讲课这样的基础上了,更多的需要同学们自己去探索、研究和动手实验,才能再这一过程中学到知识,更能应用知识。
强调从生活走进物理,从物理走向社会,注重保护探索兴趣,学习兴趣;体现时代性强调学科渗透。
通过以上的心得体会,我觉得在课堂探究性教学设计中,应以学生的推知规律,学生主动参与为前提。
物理学习心得体会2一、明确目标。
我们以往的物理教学中把“掌握基本知识和基本技能”放在教学目的的首位。
而新制定的课程标准要求把“激发和培养学生学习的兴趣,使学生树立自信心,养成良好的习惯和形成有效的学习策略,发展自主学习的能力和合作精神”放在首位。
同时,提倡教学中要以“实验”为主,培养学生的实践能力,使每一个学生都能达到学以致用的目的和增强学生的实践能力。
固体物理学习心得
竭诚为您提供优质文档/双击可除固体物理学习心得篇一:学习固体物理后的感想学习固体物理的感受经过了十几周的学习,我们这门《固体物理学》也结束了最后的任务,虽然说这门课对于咱们专业的同学来说总体上难度很大,但是在您的指导下,同学们还是基本能够按时出勤,最重要的是达到了开设这门课的最初用意,能够为我们以后学习和了解更多物理学相关的知识打下良好的基础。
本课程是材料科学与工程专业的物理类基础课,包括晶格结构、晶格振动与热性质、固体电子理论、半导体、固体磁性质、绝缘体、介电体等部分。
这门课程系统介绍固体物理研究的基本理论与重要试验方法提示丰富多彩的固体形态(如金属、绝缘体、磁性材料等)形成的基本物理规律,给出研究这些固体的实验(如x光衍射、中子散射、磁散射等)设计的基本原理。
简单地说,固体物理学的基本问题有:固体是由什么原子组成?它们是怎样排列和结合的?这种结构是如何形成的?在特定的固体中,电子和原子取什么样的具体的运动形态?它的宏观性质和内部的微观运动形态有什么联系?各种固体有哪些可能的应用?探索设计和制备新的固体,研究其特性,开发其应用。
其实固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动,以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。
固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质,包括晶体和非晶态固体。
固体的内部结构和运动形式很复杂,这方面的研究是从晶体开始的,因为晶体的内部结构简单,而且具有明显的规律性,较易研究。
晶体或多或少都存在各种杂质和缺陷,它们对固体的物性,以及功能材料的技术性能都起重要的作用。
半导体的电学、发光学等性质依赖于其中的杂质和缺陷;大规模集成电路的工艺中控制和利用杂质及缺陷是极为重要的。
非晶态固体的物理性质同晶体有很大差别,这同它们的原子结构、电子态以及各种微观过程有密切联系。
从结构上来分,非晶态固体有两类。
一类是成分无序,在具有周期性的点阵位置上随机分布着不同的原子或者不同的磁矩;另一类是结构无序,表征长程序的周期性完全破坏,点阵失去意义。
物理学习心得(精选15篇)
物理学习心得物理学习心得(精选15篇)当我们对人生或者事物有了新的思考时,可用写心得体会的方式将其记录下来,这么做可以让我们不断思考不断进步。
是不是无从下笔、没有头绪?下面是小编收集整理的物理学习心得,希望对大家有所帮助。
物理学习心得1学习物理重要,掌握学习物理的方法更重要。
学好物理的“法宝”包括预习、听课、整理、应用(作业)、复习总结等。
大量事实表明:做好课前预习是学好物理的前提;主动高效地听课是学好物理的关键;及时整理好学习笔记、做好练习是巩固、深化、活化物理概念的理解,将知识转化为解决实际问题的能力,从而形成技能技巧的重要途径;善于复习、归纳和总结,能使所学知识触类旁通;适当阅读科普读物和参加科技活动,是学好物理的有益补充;树立远大的目标,做好充分的思想准备,保持良好的学习心态,是学好物理的动力和保证。
注意学习方法,提高学习能力,同学们可从以下几点做起。
一、课前认真预习预习是在课前,独立地阅读教材,自己去获取新知识的一个重要环节。
课前预习未讲授的新课,首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,重点、难点、范围和要求。
对于物理概念和规律则要抓住其核心,以及与其它物理概念和规律的区别与联系,把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。
对已学过的知识,如果忘了,课前预习时可及时补上,这样,上课时就不会感到困难重重了。
然后再纵观新课的内容,找出各知识点间的联系,掌握知识的脉络,绘出知识结构简图。
同时还要阅读有关典型的例题并尝试解答,把解答书后习题作为阅读效果的检查,并从中总结出解题的一般思路和步骤。
有能力的同学还可以适当阅读相关内容的课外书籍。
二、主动提高效率的听课带着预习的问题听课,可以提高听课的效率,能使听课的重点更加突出。
课堂上,当老师讲到自己预习时的不懂之处时,就非常主动、格外注意听,力求当堂弄懂。
同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度,学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。
固体物理读书报告
固体物理学读书报告研究的对象、内容固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动,以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。
固体的内部结构和运动形式很复杂,这方面的研究是从晶体开始的,因为晶体的内部结构简单,而且具有明显的规律性。
由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础。
同时,固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长,正在形成新的交叉领域。
固体物理对于技术的发展有很多重要的应用,晶体管发明以后,集成电路技术迅速发展,电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。
其经济影响和社会影响是革命性的。
这种影响甚至在日常生活中也处处可见。
固体物理学是20世纪物理学发展最快的一门学科,几十年来,以固体物理学的能带理论为基础,科学家在半导体、激光、超导、磁学等现代科学研究方面取得了重大突破,有关研究成果已经迅速转化为生产力,并带动了整个信息科学技术群的高速发展。
固体固体是物质存在的一种状态。
与液体和气体相比固体有比较固定的体积和形状、质地比较坚硬。
固体是由数量级为10*23的粒子所结合成的宏观体系,是一个复杂的多体系统。
固体的基态(即T=0K时的状态)不仅是能量最低的状态,而且还是某种有序状态。
从微观角度分析,实验上所测得的宏观属性是固体在外扰动作用下从基态跃迁到激发态时所产生的响应。
晶体在固体物理中,晶体结构的研究占据了很重要的地位。
下面先对晶体作些介绍。
晶体是各向异性的均匀物体。
生长良好的晶体,外观上往往呈现某种对称性。
从微观来看,组成晶体的原子在空间呈周期重复排列。
即以晶体中的原子或其集合为基点,在空间中三个不共面的方向上,各按一定的点阵周期,不断重复出现。
如从重复出现的每个基元中各取某一相当点,则这些点合在一起形成一个空间点阵的一部分。
确切地说,点阵是一组按连接其中任何两点的矢量进行平移后而能复原的点的重复排列。
谈固体物理
谈固体物理这学期,我们开了一门叫做《固体物理》的课,这门课程主要是以《大学物理》、《量子力学》为基础。
其中,对晶体的研究是固体物体这门课的一个重要研究方向。
从高中的化学知识我们知道晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体等四大典型晶体。
在离子晶体中,阴阳离子以离子键结合,形成了离子晶体。
离子晶体的代表物主要是强碱和多数盐类。
离子晶体的结构特点是:晶格上质点是阳离子和阴离子;晶格上质点间作用力是离子键,它比较牢固;晶体里只有阴、阳离子,没有分子。
离子晶体的性质特点,一般主要有这几个方面:有较高的熔点和沸点,因为要使晶体熔化就要破坏离子键,离子键作用力较强大,所以要加热到较高温度。
硬而脆。
多数离子晶体易溶于水。
离子晶体在固态时有离子,但不能自由移动,不能导电,溶于水或熔化时离子能自由移动而能导电。
在原子晶体中,相邻的原子以共价键结合而形成空间网状结构的晶体。
中学里遇到的原子晶体有金刚石和石英等。
原子晶体的结构特点是:原子晶体里晶格中质点是中性原子;原子兼用共价键结合,结合力极强,很牢固;原子晶体里没有分子,有人认为可以把整个原子晶体看成巨型分子。
原子晶体的性质特点有几个方面:熔点极高,多在千度到几千度。
这是因为原子建共价键结合力极强,要拆开这些共价键要消耗很大的能量。
硬度大,这也因为共价键牢固,不易松动的缘故。
不导电,延展性很差,不能在一般溶剂里溶解。
在分子晶体中,分子间通过分子间作用力结合。
许多非金属单质、气态氢化物、二氧化碳等气体,多数有机物在固态时是分子晶体。
分子晶体的结构特点是:晶格质点是分子;分子之间的结合是较弱的分子间力,就是范德华力。
应注意分子内原子之间是共价键。
不要把分子间力与分子内的化学键弄混。
晶体里有分子,而且是独立的分子,这与离子晶体和原子晶体大不相同。
分子晶体性质上的特点,主要体现在几个方面:溶沸点较低和很低。
硬度低,也是分子间力弱的缘故。
关于固体物理教学的一些体会
关于固体物理教学的一些体会作者:李重要来源:《教育教学论坛》2015年第11期摘要:固体物理学是凝聚态物理和材料物理专业的必备基础课,是一门基础理论与实际应用结合较为紧密的课程。
本文介绍了固体物理教学的一些心得体会,涉及教学手段、教学内容和教学形式等方面,主要探讨如何让学生更好固体物理学是凝聚态物理和材料物理专业的必备基础课,它融合了普通物理、热力学与统计物理、量子力学等多学科的知识。
也是因为知识面广、量大、深奥难懂,在教学过程中,学生普遍反映较难掌握这门课程。
如何取舍教学内容、如何深入浅出地讲解基础知识点、如何改变教学手段和教学形式提高学生的学习和应用能力等,这些都是教学中遇到的主要问题。
作者从数年的教学中总结了一些心得体会,希望对这门课的教学有所借鉴作用。
一、多媒体与三维模型的应用固体物理学是一门研究固体的微观结构、组成固体的粒子(原子、离子、电子等)之间的相互作用与规律,并在此基础上阐明固体宏观性质的学科。
因此,固体的微观结构是这门课程的基础。
许多固体物理学的教材,例如黄昆等的《固体物理学》经典教材,开篇即讨论晶体的结构。
但对晶体结构的理解,特别是对三维的晶体结构的理解,需要学生较好的空间想象能力。
由于晶格的周期平移不变性,理想晶格可以通过原胞或单胞的周期平移、重复而得到。
那么,如何选取合适的原胞或单胞?原胞的形状如何?原胞内有多少个原子?单胞内的各个原子是否等价?在教学过程中,许多学生对这些问题一时不能很好理解。
随着计算机的普及和利用,多媒体教室普遍存在,并被广泛使用。
多媒体教学手段的利用,有助于学生对固体微观结构的理解。
例如,可以通过视频或PowerPoint文件,可以直观地展示晶体的微观结构、原胞的选取、原胞的形状等。
与传统板书相比,利用多媒体呈现并分析固体的微观结构以及晶体的结构特征,对教师而言,更加省时、省力;几何关系的表达也更为准确,便于学生的理解。
此外,若能结合三维的原子实物模型,那么,固体的微观结构将能更为直观地展现在学生眼前。
固体物理小结
1.简单立方(sc)配位数6,惯用元胞包含格点数1惯用元胞包含格原子数1,2面心立方(fcc)配位数12,惯用元胞包含格点数4,用元胞包含格原子数4,3.体心立方(bcc)配位数8,惯用元胞包含格点数2,用元胞包含格原子数2,4金刚石结构惯用元胞包含格点数4,元内原子数2(种元素)惯用元胞包含原子数8,配位数=4,5闪锌矿结构(立方硫化锌结构)B格子是fcc,惯用元胞包含格点数4惯用元胞包含原子数8 配位数=4,6. 氯化铯(CsCl)结构B格子是sc,惯用元胞包含格点数1用元胞包含原子数2配位数8,7 NaCl结构B格子是fcc,惯用元胞包含格点数4惯用元胞包含原子数8配位数6,8 六方密排结构(hcp) 基元内原子数2,惯用元胞体积2*3,配位数12。
晶体的电阻来源于广义缺陷与Bloch电子的作用,即声子、杂质、缺陷、边界对载流子的散射,非简谐效应:在晶格振动势能中考虑了δ2以上δ高次项的影响,此时势能曲线能是非对称的,因此原子振动时会产生热膨胀与热传导。
从能带理论的角度简述绝缘体,半导体,导体的导电或绝缘机制答:⑴在金属能带中,价带与导带迭合,价带中存在空能级或者价带全满但导带中有电子,故电子易迁移进入较高能量状态的空能级中,金属具有优异的导电性⑵在绝缘体的能带中,其价带全部填满,而导带全部为空能级,在价带与导带之间存在很宽的禁带(>3.0eV),因而电子难以由价带跃迁到导带中,绝缘体的导电性很差⑶半导体的能带结构与绝缘体相似,但其禁带较窄(<3.0eV),因而在外电场激发下(如热激发),电子可由价带跃进导带中而导电,如果在禁带中靠近导带(或价带)的位置引入附加能级(施主或受主)将显著提高半导体的导电性.经典的自由电子理论的要点,用其解释金属的电性能答:要点:金属晶体就是靠自由价电子和金属离子所形成的点阵间的相互作用而结合在一起的,这种相互作用称为金属键.⑴金属中存在大量可自由运动的电子,其行为类似理想气体⑵电子气体除与离子实碰撞瞬间外,其他时间可认为是自由的⑶电子←→电子之间的相互碰撞(作用)忽略不计⑷电子气体通过与离子实的碰撞而达到热平衡,电子运动速度分布服从M—B经典分布.在金属中的自由价电子的数目是较多的且基本上不随温度而变,所以当温度升高的时候,金属电导率的变化主要取决去电子运动的速度.因为晶格中的原子和离子不是静止的,它们在晶格的格点上作一定的振动,且随温度升高这种振动会加剧,证实这种振动对电子的流动起着阻碍作用,温度升高,阻碍作用加大,电子迁移率下降,电导率自然也下降了长光学支格波与长声学支格波本质上有何差异? 答:长光学支格波的特征是每个元胞内的不同原子做相对振动,振动频率较高,它包含了晶格振动频率最高的振动模式,长声学支格波的特征是元胞内的不同原子没有相对位移,元胞做整体运动,振动频率较低,它包含了晶格振动频率最低的振动模式,波速是一常数,任何晶体都存在声学支格波,但简单晶格(非复式格子)晶体不存在光学支格波从导电率的角度简述绝缘体,半导体,导体的导电或绝缘机制答:⑴从电导率角度讲,由于金属的可自由移动电子较多,所以电导率很大,并且电导率随着温度的升高而降低.⑵从电导率角度讲,由于绝缘体的可自由移动电子很少,所以电导率很小,并且电导率随着温度的升高而升高.简述离子晶体中缺陷对电导率有何影响? 答:由于离子晶体是正负离子在库仑力的作用下结合而成的,因而使离子晶体中点缺陷带有一定的电荷,这就引起离子晶体的点缺陷具有一般点缺陷没有的特性,理想的离子晶体是典型的绝缘体,满价带与空带之间有很宽的禁带,热激发几乎不可能把电子由满价带激发到空带上去,但实际上离子晶体都有一定的导电性,其电阻明显地依赖于温度和晶体的纯度.因为温度升高和掺杂都可能在晶体中产生缺陷,所以可以断定离子晶体的导电性与缺陷有关.从能带理论可以这样理解离子晶体的导电性:离子晶体中带点的点缺陷可以是束缚电子或空穴,形成一种不同于布洛赫的局域态.这种局域态的能级处于满带和空带的能隙中,且离空带的带地或者满带的带顶较近,从而可能通过热激发向空带提供电子或接受满带电子,使离子晶体表现出类似于半导体的导电特性.为什么组成晶体的粒子(分子,原子或离子)间的互作用力除吸引力还要排斥力?排斥力的来源是什么?答:电子云重叠——泡利不相容原理排斥力的来源:相邻的原子靠的很近,以至于它们内层闭合壳层的电子云发生重叠时,相邻的原子间使产生巨大排斥力,也就是说,原子间的排斥作用来自相邻原子内层闭合壳层电子云的重叠。
固体物理学习笔记
固体物理学习笔记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。
固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动,以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。
固体的内部结构和运动形式很复杂,这方面的研究是从晶体开始的,因为晶体的内部结构简单,而且具有明显的规律性,较易研究。
以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。
这类研究统称为凝聚态物理学。
固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质,包括晶体和非晶态固体。
简单地说,固体物理学的基本问题有:固体是由什么原子组成?它们是怎样排列和结合的?这种结构是如何形成的?在特定的固体中,电子和原子取什么样的具体的运动形态?它的宏观性质和内部的微观运动形态有什么联系?各种固体有哪些可能的应用?探索设计和制备新的固体,研究其特性,开发其应用。
新的实验条件和技术日新月异,为固体物理不断开拓出新的研究领域。
极低温、超高压、强磁场等极端条件、超高真空技术、表面能谱术、材料制备的新技术、同步辐射技术、核物理技术、激光技术、光散射效应、各种粒子束技术、电子显微术、穆斯堡尔效应、正电子湮没技术、磁共振技术等现代化实验手段,使固体物理性质的研究不断向深度和广度发展。
由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础,也由于固体物理学科内在的因素,固体物理的研究论文已占物理学中研究论文三分之一以上。
同时,固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长,正在形成新的交叉领域。
固体物理对于技术的发展有很多重要的应用,晶体管发明以后,集成电路技术迅速发展,电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。
其经济影响和社会影响是革命性的。
这种影响甚至在日常生活中也处处可见。
关于固体物理教学工作中的心得体会
关于固体物理教学工作中的心得体会《固体物理学》课程是材料物理专业、材料科学与工程专业的一门专业基础课。
材料专业学生通过学习《固体物理学》,为学习后续专业课以及从事有关固体材料教学、科研和生产等方面的工作打下理论基础。
因此,根据材料专业的特点,如何使学生充分掌握固体物理知识,这对老师的教学方法、手段等是一个较高的要求。
在几年的教学实践与改革工作中,我总结了以下几条心得体会:一、加强教学内容现代化,强调理论联系实际改革固体物理的教学内容,使之内容较为齐全、体系较为完整。
同时精选狭义相对论、量子力学、原子物理等教学内容,尤其要把那些已成为现代科技重要基础的近代物理知识和理论列为教学的辅助内容,使学生对物理前沿知识有一定的了解。
加强经典和近代内容的相互渗透和教学相关性,注意用现代科技和人类科技进步的眼光来认识、审视、组织和讲授经典内容,使学生不仅认识到经典内容的历史贡献,而且能体会到经典内容在今天科技进步中的地位和作用。
扩大教学内容中定性和半定量描述的比重,使学生充分领悟物理问题的精华,强调揭示物理思想和方法的内涵。
建立现代工程技术人才的最优知识体系,除通常的基本教学内容之外,像流体力学、声学、几何光学、物性学等在工程科技应用中发挥重要作用的基本内容都有所反映。
重视例题、习题、思考题以及考试题的实用价值,从生产实践、科研工作和科技应用中提炼和归纳出各种典型的物理模型,获取真实的数据,提供实际条件,使学生在物理课学习和训练中贴近实践和时代。
二、加强能力培养,活化教学方法教学观念和教学方法在教学过程中是十分重要的。
固体物理教学中应鼓励学生冒尖、创新和标新立异。
例如,教学中让学生通过集体讨论的方式来交流和汇报各自的学习情况,介绍各自分析和研究的结果,在讨论中互相启发、学习、促进,让学生从知识运用、技能训练、语言表达和归纳总结诸方面得到充分的锻炼和表现。
教师应参与学生的集体讨论,但主要是提问题、设障碍、启发思路和引导争论,而不是“抱”着学生走,这对教师的水平要求相当高。
固体物理导论读书随笔
《固体物理导论》读书随笔1. 固体物理导论概述在开始阅读这本《固体物理导论》时,我被其深厚的理论底蕴和丰富的实践应用所吸引。
这本书作为固体物理学的入门教材,为初学者提供了一个全面、系统的学习框架,让我对固体物理学有了更加清晰的认识。
固体物理学是研究固体物质的物理性质和行为的一门科学,它不仅探究固体的微观结构,还研究固体中的电子行为、力学性质、热学性质等。
在现代科技领域,固体物理学的重要性日益凸显,因为固体材料的应用几乎无处不在,涉及到能源、电子、光学、磁学等多个领域。
这本书的导论部分详细介绍了固体的基本性质,包括晶格结构、晶体缺陷、相变等。
接着介绍了固体的电子理论,包括能带理论、费米能级等概念。
还介绍了固体的力学性质、热学性质以及电磁性质等。
这些内容构成了固体物理学的核心知识体系。
固体物理的研究方法涉及到实验和理论两个方面,实验方面主要包括各种物理性质的测量和表征,如X射线衍射、电子显微镜等。
理论方面则涉及到量子力学的应用,如波函数、量子力学方程等。
计算机模拟也成为现代固体物理研究的重要工具。
通过阅读《固体物理导论》的导论部分,我对固体物理学有了更深入的了解。
这本书为我揭示了固体物理学的奥秘,激发了我对这门学科的浓厚兴趣。
在接下来的学习中,我将继续深入探索固体的微观世界,理解固体的各种物理性质和行为。
通过不断学习和实践,我将能够更好地掌握固体物理学的基本原理和应用。
1.1 固体物理的定义与意义在量子力学和现代物理学的宏大舞台上,固体物理以其独特的魅力占据了重要的一席之地。
它不仅仅是对微观粒子在固态条件下的行为进行研究,更是探讨物质的基本组成、结构、性质以及演变规律的学科。
当我们谈论固体物理时,我们实际上是在探索物质世界的本质,以及在这些性质中体现出来的宏观现象。
固体的定义多种多样,但最基本的特征是具有固定的晶格结构和电子排布。
晶格结构为固体提供了稳定的几何外形,而电子排布则决定了物质的内在特性,如导电性、磁性等。
固体物理总结
固体物理课程报告通过30多个学时的学习,我对固体物理有了一定的了解:固体是指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质,在压强和温度一定且无外力作用时,它的形状和体积保持不变。
而固体物理学就是研究固体的性质、微观结构及其各种内部运动,以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。
固体物理学的基本任务:从宏观到微观研究固体的各种物理性能并阐明其规律性;研究对象:金属、无机半导体、无机绝缘体 、晶态和非晶态固体和有机固体等;研究内容:晶体与非晶体的微观结构、各种无激发、杂质与缺陷等。
固体物理学顾名思义就是研究固体的学科。
固体的内部结构和运动形式很复杂,这方面的研究是从晶体开始的,因为晶体的内部结构简单,而且具有明显的规律性。
以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。
而固体指的是在承受切应力时,具有一定程度刚性的物质,包括晶态和非晶态固体。
固体物理学有两个最基本的问题:第一:固体是由什么原子组成的?它们是怎样排列和组合的?第二:结构是如何形成的?固体物理的研究领域是相当广泛的,主要包括介质物理、铁电物理、晶体物理、半导体物理、铁磁物理、超导物理、纳米物理和非晶态物理。
固体物理学科的建立和发展决定于几个方面:晶体结构的认知;晶体结合的认知;晶格振动和固体比热容的认识和发展;缺陷的认知;固体电子论的发展;相变的研究;固体磁性;超导现象的认识和发展;半导体物理的研究以及无序系统和一些新的发展。
固体物理学讲述了固体中的原子结构、结合规律、运动状态和能量关系,固体中电子的运动方程、电子的能带结构、金属导体的导电机制、半导体的基本原理、超导性的基本规律,是20世纪物理学发展最快的一门学科。
一 晶体结构和周期性晶体结构是固体物理学中非常重要的部分,它为固体物理的研究奠定了基础。
固体材料是由大量的原子(分子、离子)组成的,不同原子构成的晶体具有不同的性质,即使是由同种原子构成的晶体,由于结构不同其性质也会有很大的差别。
固体物理学后感
固体物理学后感
固体物理学是研究物质在固态下的性质与行为的学科,是物理学
中一个非常重要的分支。
在学习固体物理学过程中,我收获了许多宝
贵的体验,对此有如下的感悟:
第一,固体物理学是一门很基础的学科。
从晶体结构、电子结构
到物质物理性质的研究,都需要基础知识和工具进行支撑。
在学习的
过程中,我体会到要有一个全面系统的基础知识,才能更好地理解固
体物理的内容。
因此,需要从学习大学物理学的基础上再全面掌握一
些数学、化学等基础知识,才能做好这门学科的学习。
第二,固体物理学是一门实用的学科。
在今天的社会,固体物理
学在人们生活、工业、环保等方面都扮演着重要的角色。
例如,固体
物理学的研究可以用于制造新型材料、电子器件、化学反应等方面。
此外,固体物理学还对人们认识物质的内在本质也有重要的贡献。
通
过通过掌握固体物理学的知识和技能,可以更准确地认识和应用物质,更好地服务于实践。
第三,固体物理学是一门不断发展的学科,包括欧姆定律、化学键、晶格、点缺陷、电导率、功函数等内容。
学生们需要注重质量和
深度,然后通过不断的思考、实践和交流,去不断地加深对固体物理
学的理解和认识,使自己在未来成为更专业的固体物理学家。
总之,学习固体物理学需要足够的基础知识和实践经验,也需要
不断的学习和思考。
学生们在此过程中需要寻求帮助,并向更具有经
验和知识的学者学习。
通过不断的努力和学习,我们可以在未来为社会做出更多的贡献。
我对于固体物理的理解
理学院光信1304班姓名:张珍性别:女学号:1310830321一、简论凝聚态物理学答:凝聚态物理学这一名称最早出现于70年代,到了80—90年代,它逐渐取代了固体物理学作为学科名称,或者将固体物理学理解为凝聚态物理学的同义词。
凝聚态物理学是从微观角度出发,研究由大量粒子(原子、分子、离子、电子)组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科,是研究凝聚态物质的物理性质与微观结构以及它们之间的关系,即通过研究构成凝聚态物质的运动形态和规律,从而认识其物理性质的学科。
一方面,它是固体物理学的向外延拓,使研究对象除固体物质以外,还包括许多液态物质,诸如液氦、熔盐、液态金属,以及液晶、乳胶与聚合物等,甚至某些特殊的气态物质,如经玻色-爱因斯坦凝聚的玻色气体和量子简并的费米气体。
另一方面,它也引入了新的概念体系,既有利于处理传统固体物理遗留的许多疑难问题,也便于推广应用到一些比常规固体更加复杂的物质。
凝聚态物理学理论基础渊源于相变与临界现象的理论,植根于相互作用多粒子理论,因而具有更加宽阔的视野:既关注处于相变点一侧的有序相,也不忽视处于另一侧的无序相,乃至于两者之间临界区域中体现标度律与普适性的物理行为。
L.朗道于1937年针对二级相变提出了对称破缺的重要概念,后来成为凝聚态物理学概念体系的主轴。
在某一特定的物态之中,某一对称元素的存在与否是不能模棱两可的。
当原始相中某一对称元素在变温或变压过程中突然丧失,就意味着发生了相变,出现了有序相。
引入序参量用来定性和定量地描述有序相和原始相的偏离。
一直降到零温(0K),有序相达到基态,而非零温的有序相处于激发态。
而激发态有恢复破缺了的对称性的倾向。
凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相,例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。
众所周知,复杂多样的物质形态基本上分成三类:气态、液态和固态,在这三种物态中,凝聚态物理研究的对象就占了二个,这就决定了这门学科的每一步进展都与我们人类的生活休戚相关。
固体物理学读书报告
《固体物理学》读书报告这学期学习了《固体物理学》这门课,《固体物理学》这门课是后续专业课的一门基础课,具有重要的地位。
其中的第四章的能带理论又是这门课的重中之重,现在我就把我读过能带理论后的一些理解和感受写出来,和大家一起来分享。
黄昆版的《固体物理学》中的能带理论讲了九个小节,基本把能带理论的基础的东西都说的很清楚了,概括起来的话,能带理论研究的是固体中电子运动规律的一种近似理论。
固体由原子组成,原子又包括原子实和最外层电子,它们均处于不断的运动状态。
为使问题简化,首先假定固体中的原子实固定不动,并按一定规律作周期性排列,然后进一步认为每个电子都是在固定的原子实周期势场及其他电子的平均势场中运动,这就把整个问题简化成单电子问题。
能带理论就属这种单电子近似理论,它首先由F.布洛赫和L.-N.布里渊在解决金属的导电性问题时提出。
具体的计算方法有自由电子近似法、紧束缚近似法、正交化平面波法和原胞法等。
前两种方法以量子力学的微扰理论作为基础,只分别适用于原子实对电子的束缚很弱和很强的两种极端情形;后两种方法则适用于较一般的情形,应用较广。
首先,我来说说能带理论中的几个很重要的名词:能级(Energy Level):在孤立原子中,原子核外的电子按照一定的壳层排列,每一壳层容纳一定数量的电子。
每个壳层上的电子具有分立的能量值,也就是电子按能级分布。
为简明起见,在表示能量高低的图上,用一条条高低不同的水平线表示电子的能级,此图称为电子能级图。
能带(Energy Band):晶体中大量的原子集合在一起,而且原子之间距离很近,以硅为例,每立方厘米的体积内有5×1022个原子,原子之间的最短距离为0.235nm。
致使离原子核较远的壳层发生交叠,壳层交叠使电子不再局限于某个原子上,有可能转移到相邻原子的相似壳层上去,也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去,这种现象称为电子的共有化。
从而使本来处于同一能量状态的电子产生微小的能量差异,与此相对应的能级扩展为能带。
固体物理学的奥妙
固体物理学的奥妙固体物理学是物理学的一个重要分支,研究物质的固态结构、性质和相互作用规律。
固体物理学的研究对象是固体,固体是物质的一种状态,具有一定的形状和体积,其分子或原子排列紧密,具有一定的结构和性质。
固体物理学的研究内容涉及晶体结构、晶体缺陷、晶体生长、固体的热学性质、电学性质、磁学性质等方面,揭示了固体的许多奥妙。
固体物理学的奥妙之一在于晶体结构的研究。
晶体是固体物质中具有长程有序结构的物质,其原子或分子按照一定的规律排列,形成周期性的结构。
固体物理学家通过X射线衍射等方法揭示了晶体的结构,揭示了晶体中原子或分子的排列方式,从而揭示了固体的性质和行为。
晶体结构的研究不仅揭示了物质的微观结构,还为材料设计和制备提供了重要的理论基础。
固体物理学的奥妙之二在于晶体缺陷的研究。
晶体缺陷是指晶体中原子或分子的周期性排列被破坏所形成的缺陷,包括点缺陷、线缺陷和面缺陷等。
晶体缺陷对固体的性质和行为具有重要影响,如固体的导电性、热导率、机械性能等都与晶体缺陷密切相关。
固体物理学家通过实验和理论研究揭示了晶体缺陷的形成机制和对固体性质的影响规律,为材料的性能优化和改进提供了重要的参考。
固体物理学的奥妙之三在于固体的热学性质研究。
固体的热学性质包括热容、热传导、热膨胀等,这些性质反映了固体在温度变化下的行为。
固体物理学家通过热力学和统计物理学的理论分析,揭示了固体的热学性质与其微观结构之间的关系,为固体材料的热管理和应用提供了理论支持。
固体物理学的奥妙之四在于固体的电学性质研究。
固体的电学性质包括导电性、介电常数、电磁感应等,这些性质与固体中电荷载体的运动和排列有关。
固体物理学家通过量子力学和固体物理学理论,揭示了固体的电学性质与其晶体结构、电子结构之间的联系,为固体材料的电子器件设计和应用提供了理论指导。
固体物理学的奥妙之五在于固体的磁学性质研究。
固体的磁学性质包括顺磁性、铁磁性、反铁磁性等,这些性质与固体中原子或分子的磁矩排列有关。
固体物理教学的几点心得体会
固体物理教学的几点心得体会作者:丁汉芹来源:《大学教育》2016年第12期[摘要]固体物理是物理学专业和材料专业的一门必修课程,应用非常广泛。
笔者从分块教学内容,重视章节联系;优化传统模式,巧用信息技术;培养科学思维,注重启发引导;立足书本知识,渗透前沿科学等方面介绍了固体物理教学的一些心得体会,探讨如何让学生更好地掌握这门课程。
[关键词]体物理;教学;心得体会[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0129-02固体物理是物理学专业和材料专业的一门必修课程,主要研究固体的微观结构、物理性质和固体中的粒子运动,涉及力、热、电、光、磁和声等领域。
当今所取得重大进展的纳米材料、超导、半导体等现代技术都以固体理论为基础。
固体是包含众多粒子的复杂的多体体系,种类繁多,内容异常丰富。
因为知识面广,用到的理论多,在学习过程中,学生普遍反映这门课程较难掌握,和刚学完的理论脉络清晰的四大力学比较起来,常常理不清头绪,总感觉乱成一团。
大部分学生都有一个习惯,他们在学过理论物理课程之后,喜欢欣赏从基本定理、定律出发进行数学推导演绎的过程,实际上这不是固体物理的主要部分。
对学生来说,清晰的物理图像和想象力对学好固体物理课程是至关重要的。
这就要求老师不要让学生沉陷于繁琐冗长的推导计算之中,而要选择绝大多数学生易于接受的方法进行讲解,尽可能地把物理图像和基本概念讲述透彻清楚,一些高难度的数学推导过程可以让学生在课后完成。
让学生对物理概念、原理和物理模型的掌握、理解和运用是固体物理课程教学中的侧重点。
在进行推导过程复杂但是结论又非常重要的内容教学时,教师可以直接给出结果,这种做法是多数学生都能接纳的。
对于那些极少数需要更深层次学习的学生,我们可以将具体的数学物理推导过程放在课下,尽量让这些学有余力的学生自主探究,遇到不能解决的问题再与老师进行探索与讨论。
另外,教师对于较为详细的固体器件所涉及的技术问题也要尽量减少描述。
关于固体物理教学的一些体会
固体物理学是凝聚态物理和材料物理专业的必备基础课,它融合了普通物理、热力学与统计物理、量子力学等多学科的知识。
也是因为知识面广、量大、深奥难懂,在教学过程中,学生普遍反映较难掌握这门课程。
如何取舍教学内容、如何深入浅出地讲解基础知识点、如何改变教学手段和教学形式提高学生的学习和应用能力等,这些都是教学中遇到的主要问题。
作者从数年的教学中总结了一些心得体会,希望对这门课的教学有所借鉴作用。
一、多媒体与三维模型的应用固体物理学是一门研究固体的微观结构、组成固体的粒子(原子、离子、电子等)之间的相互作用与规律,并在此基础上阐明固体宏观性质的学科。
因此,固体的微观结构是这门课程的基础。
许多固体物理学的教材,例如黄昆等的《固体物理学》经典教材,开篇即讨论晶体的结构。
但对晶体结构的理解,特别是对三维的晶体结构的理解,需要学生较好的空间想象能力。
由于晶格的周期平移不变性,理想晶格可以通过原胞或单胞的周期平移、重复而得到。
那么,如何选取合适的原胞或单胞?原胞的形状如何?原胞内有多少个原子?单胞内的各个原子是否等价?在教学过程中,许多学生对这些问题一时不能很好理解。
随着计算机的普及和利用,多媒体教室普遍存在,并被广泛使用。
多媒体教学手段的利用,有助于学生对固体微观结构的理解。
例如,可以通过视频或PowerPoint 文件,可以直观地展示晶体的微观结构、原胞的选取、原胞的形状等。
与传统板书相比,利用多媒体呈现并分析固体的微观结构以及晶体的结构特征,对教师而言,更加省时、省力;几何关系的表达也更为准确,便于学生的理解。
此外,若能结合三维的原子实物模型,那么,固体的微观结构将能更为直观地展现在学生眼前。
多媒体与三维模型的应用对于学生理解固体的微观结构、晶格的周期性、原胞、晶体的对称性等基础概念很有好处。
当然,多媒体教学也存在着一定的局限性。
例如,在公式的推导、基础概念的讲解等方面,板书其实更受学生的欢迎。
与多媒体教学相比,板书的节奏慢,师生间可以有较多的互动;学生相对容易跟上教师思考问题、解决问题的步伐,学生也能有较充分的时间来理解各个知识点、梳理要点以及做笔记等。
固体物理的感悟
对固体物理的认识
这个学期开始了关于固体物理学的学习,这是一门微电子专业的基础专业课,同时对我来说这也是一门很难学习的课程,因为这门课程对学生的要求很高。
对于物体微观结构需要很高的空间想象能力和抽象理解,而且固体物理还关联了诸如高等数学,量子力学等学科。
在这门课程中,我们学习了结晶学理论,了解了晶体结构,通过原胞和晶胞明白了什么事倒格子和布里渊区。
还学习了晶格振动理论,通过原子的色散关系了解了晶格振动谱。
此外还学习了能带理论和缺陷理论,对固体物理学有了一个基本的理解。
在这里我谈谈我关于缺陷理论的看法。
晶体缺陷是指晶体内部结构完整性受到破坏的所在位置。
按其延展程度可分成点缺陷、线缺陷和面缺陷。
在理想完整的晶体中,原子按一定的次序严格地处在空间有规则的、周期性的格点上。
但在实际的晶体中,由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响,原子的排列不可能那样完整和规则,往往存在偏离了理想晶体结构的区域。
这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷,它破坏了晶体的对称性。
可以说宏观上物体性质出了受它本身的性质影响还会受到物体中的杂质影响。
例如过量的Zn 原子可以溶解在ZnO 晶体中使材料具有半导性;常温下硅的导电性能主要由杂质决定。
在硅中掺入VA 族元素杂质(如P、As、Sb 等)后,这些VA族杂质替代了一部分硅原子的位置,这种依靠电子导电的半导体被成为n 型半导体。
我想在未来人们可以利用这缺陷理论来开发更多的新材料,而不仅仅是在半导体方面有更多的应用。
例如已经有人利用缺陷理论,在研究开发出一种硅晶体缺陷发光的技术;或是利用缺陷理论,开发出一种热的良导体或电的良导体。
物理学习心得体会(精选20篇)
物理学习心得体会(精选20篇)物理学习心得体会(精选20篇)在平日里,心中难免会有一些新的想法,可用写心得体会的方式将其记录下来,这样就可以总结出具体的经验和想法。
那么好的心得体会都具备一些什么特点呢?以下是小编精心整理的物理学习心得体会,仅供参考,欢迎大家阅读。
物理学习心得体会篇1首先,课前认真预习最重要,学习就像是一场战争,如果你不做好充分的准备,但敌人攻击的时候,你就会手忙脚乱。
学习也是如此,如果你不预习,学起来可能你就会觉得很被动,追不上课;相反,预习后再听课,你会觉得十分轻松,上课时就不会感到困难重重了其次,课堂听讲也很重要,你可以带着预习中发现的问题,有目的的进行听讲,能使听课的重点更加突出,省的听讲时理不出头绪。
同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度,学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。
这样听完课,不仅能掌握知识的重点,突破难点,抓住关键,而且能更好地掌握老师分析问题、解决问题的思路和方法,进一步提高自己的学习能力。
课堂上,老师要求我们记笔记,有些同学觉得没有必要,但其实笔记是很有作用的。
物理学中,有很多知识点、定义、定律、规律等。
这些文字语言,应牢牢记住。
因为众多考题都是围绕此展开,中心离不开它。
如:光沿直线传播,就考了小孔成像、三点一线等等。
不管题怎样变化,都是万变不离其中。
抓住定义,是非常重要的一项。
学习笔记要简明、易看、一目了然,所以,我们就无需翻书了,一个笔记本就全OK了。
接下来就是课后作业,这一项对于同学们也许就是最头疼的一项了。
谁都不愿意写作业,但其实作业是学习中非常重要的一部分,老师讲完知识后,我们或多或少都会有遗忘,这就需要我们以做作业的形式来巩固。
最后是复习,根据艾宾浩斯遗忘曲线,一个人学得的知识在一天后,如不抓紧复习,就只剩下原来的25%。
所以复习的重要性由此可见。
还有,对于平时遇到的难点或不解之处,应主动问同学、老师。
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固体物理学习心得篇一:学习固体物理后的感想学习固体物理的感受经过了十几周的学习,我们这门《固体物理学》也结束了最后的任务,虽然说这门课对于咱们专业的同学来说总体上难度很大,但是在您的指导下,同学们还是基本能够按时出勤,最重要的是达到了开设这门课的最初用意,能够为我们以后学习和了解更多物理学相关的知识打下良好的基础。
本课程是材料科学与工程专业的物理类基础课,包括晶格结构、晶格振动与热性质、固体电子理论、半导体、固体磁性质、绝缘体、介电体等部分。
这门课程系统介绍固体物理研究的基本理论与重要试验方法提示丰富多彩的固体形态(如金属、绝缘体、磁性材料等)形成的基本物理规律,给出研究这些固体的实验(如X光衍射、中子散射、磁散射等)设计的基本原理。
简单地说,固体物理学的基本问题有:固体是由什么原子组成?它们是怎样排列和结合的?这种结构是如何形成的?在特定的固体中,电子和原子取什么样的具体的运动形态?它的宏观性质和内部的微观运动形态有什么联系?各种固体有哪些可能的应用?探索设计和制备新的固体,研究其特性,开发其应用。
其实固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动,以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。
固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质,包括晶体和非晶态固体。
固体的内部结构和运动形式很复杂,这方面的研究是从晶体开始的,因为晶体的内部结构简单,而且具有明显的规律性,较易研究。
晶体或多或少都存在各种杂质和缺陷,它们对固体的物性,以及功能材料的技术性能都起重要的作用。
半导体的电学、发光学等性质依赖于其中的杂质和缺陷;大规模集成电路的工艺中控制和利用杂质及缺陷是极为重要的。
非晶态固体的物理性质同晶体有很大差别,这同它们的原子结构、电子态以及各种微观过程有密切联系。
从结构上来分,非晶态固体有两类。
一类是成分无序,在具有周期性的点阵位置上随机分布着不同的原子或者不同的磁矩;另一类是结构无序,表征长程序的周期性完全破坏,点阵失去意义。
但近邻原子有一定的配位关系,类似于晶体的情形,因而仍然有确定的短程序。
在无序体系中,电子态有局域态和扩展态之分。
在局域态中的电子只有在声子的合作下才能参加导电,这使得非晶态半导体的输运性质具有新颖的特点。
1974年人们掌握了在非晶硅中掺杂的技术,现在非晶硅已成为制备高效率太阳能电池的重要材料。
无序体系是一个复杂的新领域,非晶态固体实际上是一个亚稳态。
目前对许多基本问题还存在着争论,有待进一步的探索和研究。
新的实验条件和技术日新月异,为固体物理不断开拓出新的研究领域。
极低温、超高压、强磁场等极端条件、超高真空技术、表面能谱术、材料制备的新技术、同步辐射技术、核物理技术、激光技术、光散射效应、各种粒子束技术、电子显微术、穆斯堡尔效应、正电子湮没技术、磁共振技术等现代化实验手段,使固体物理性质的研究不断向深度和广度发展。
固体物理对于技术的发展有很多重要的应用,晶体管发明以后,集成电路技术迅速发展,电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。
其经济影响和社会影响是革命性的。
这种影响甚至在日常生活中也处处可见的。
由以上分析我们看到,学生在学习固体物理时,一不留神,学习中便会出现问题、出现障碍。
这就要求同学们一开始在思想上便要给予足够的重视,同时要和老师密切合作,认真听讲、虚心学习是必要的。
由于考试制度没改变,所以尽管不少人高呼什么素质教育、渗透式教育、创造式教育,但当前的教育基本上还是应试教育。
就当前的考试制度而言,死读书、死背书是免不了的。
就是说,主要的公式、定理、定义、结论还必须记住。
学号:132411151姓名:姚松篇二:固体物理学习总结第二章1、晶体有哪些宏观特性?答:晶体的有序性、各向异性、周期性、对称性、固定的熔点这是由构成晶体的原子和晶体内部结构的周期性决定的。
说明晶体宏观特性是微观特性的反映2、什么是空间点阵?答:晶体可以看成由相同的格点在三维空间作周期性无限分布所构成的系统,这些格点的总和称为点阵(布拉菲点阵)。
3、什么是简单晶格和复式晶格?答:简单晶格:如果晶体由完全相同的一种原子组成,且每个原子周围的情况完全相同,则这种原子所组成的网格称为简单晶格。
复式晶格:如果晶体的基元由两个或两个以上原子组成,相应原子分别构成和格点相同的网格,称为子晶格,它们相对位移而形成复式晶格。
4、试述固体物理学原胞和结晶学原胞的相似点和区别。
答:固体物理学原胞构造:取一格点为顶点,由此点向近邻的三个格点作三个不共面的矢量,以此三个矢量为边作平行六面体即为固体物理学原胞。
特点:格点只在平行六面体的顶角上,面上和内部均无格点,平均每个固体物理学原胞包含1个格点。
它反映了晶体结构的周期性。
是最小单位。
结晶学原胞(简称晶胞)构造:使三个基矢的方向尽可能地沿着空间对称轴的方向,它具有明显的对称性和周期性。
特点:结晶学原胞不仅在平行六面体顶角上有格点,面上及内部亦可有格点。
其体积不一定最小,是固体物理学原胞体积的整数倍。
反应对称性。
5、晶体的7大晶系6、答:七大晶系:三斜、单斜、正交、正方、六方、菱方、立方晶系。
立方:简单立方、体心立方、面心立方7.密堆积结构包含哪两种?各有什么特点?答:六角密积第一层:每个球与6个球相切,有6个空隙,如编号1,2,3,4,5,6。
第二层:占据1,3,5空位中心。
第三层:在第一层球的正上方形成ABABAB······排列方式。
六角密积是复式格,其布拉维晶格是简单六角晶格。
立方密积第一层:每个球与6个球相切,有6个空隙,如编号为1,2,3,4,5,6。
第二层:占据1,3,5空位中心。
第三层:占据2,4,6空位中心,按ABCABCABC······方式排列,形成面心立方结构,称为立方密积。
8.倒格子与正格子(5个性质)9.晶向指数、晶面指数、密勒指数10.等效晶向与等效晶面第三章1、什么是晶体的结合能,按照晶体的结合力的不同,晶体有哪些结合类型及其结合力是什么力?答:晶体的结合能就是将自由的原子(离子或分子)结合成晶体时所释放的能量。
结合类型:离子晶体—离子键分子晶体—范德瓦尔斯力共价晶体—共价键金属晶体—金属键氢键晶体—氢键2、原子间的排斥力主要是什么原因引起的?库仑斥力与泡利原理引起的3.金属晶体的特点、一般金属晶体的结构,最大配位数答:特点:良好的导电性和导热性,较好的延展性,硬度大,熔点高。
金属性的结合方式导致了金属的共同特性。
金属结合中的引力来自于正离子实与负电子气之间的库仑相互作用,而排斥力则有两个来源,由于金属性结合没有方向性要求的缘故,所以金属具有很大的塑性,即延展性较好。
金属晶体多采用立方密积(面心立方结构)或六角密积,配位数均为12;少数金属为体心立方结构,配位数为8。
4、为什么分子晶体是密堆积结构?答:由于范德瓦耳斯力引起的吸引能与分子间的距离r的6次方成反比,因此,只有当分子间的距离r很小时范德瓦耳斯力才能起作用。
而分子晶体的排斥能与分子间的距离r的12次方成反比,因此排斥能随分子间的距离增加而迅速减少。
范德瓦耳斯力没有方向性,也不受感应电荷是否异同号的限制,因此,分子晶体的配位数越大越好。
配位数越大,原子排列越密集,分子晶体的结合能就越大,分子晶体就越稳定,在自然界排列最密集的晶体结构为面心立方或六方密堆积结构。
5、一维单、双原子链振动模型与色散关系(求解、结论)6、玻恩卡门条件答:方便于求解原子运动方程.与实验结果吻合得较好.玻恩卡门条件是晶格振动理论的前提条件. 实验测得的振动谱与理论相符的事实说明, 玻恩卡门周期性边界条件是目前较好的一个边界条件.7、什么叫格波?答:晶格中的原子振动是以角频率为ω的平面波形式存在的,这种波就叫格波。
8、为什么把格波分为光学支与声学支?答:因为晶格振动波矢为N,格波支数为mp,这其中,m支为声学支,m (p-1)支为光学支。
9、长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别?答:长光学支格波的特征是每个原胞内的不同原子做相对振动, 振动频率较高, 它包含了晶格振动频率最高的振动模式. 长声学支格波的特征是原胞内的不同原子没有相对位移, 原胞做整体运动, 振动频率较低, 它包含了晶格振动频率最低的振动模式, 波速是一常数. 任何晶体都存在声学支格波, 但简单晶格晶体不存在光学支格波.10、什么叫声子?与光子有何区别?答:将格波的能量量子(hw)叫声子。
声子和光子的区别:光子是一种真实粒子,它可以在真空中存在;但声子是人们为了更好地理解和处理晶格集体振动设想出来的一种粒子,它不能游离于固体之外,更不能跑到真空中,离开了晶格振动系统,也就无所谓声子,所以,声子是种准粒子。
声子和光子一样,是玻色子,它不受泡利不相容原理限制,粒子数也不守恒,并且服从玻色-爱因斯坦统计。
11、爱因斯坦模型、为什么爱因斯坦模型计算的热容在低温下与实验值不符?答:爱因斯坦对晶格振动采用了一个极简单的假设,即晶格中的各原子振动都是独立的,这样所有原子振动都有同一频率。
按照爱因斯坦温度的定义, 爱因斯坦模型的格波的频率属于光学支频率. 但光学格波在低温时对热容的贡献非常小, 低温下对热容贡献大的主要是长声学格波. 也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源.12.德拜模型、为什么温度很低时,德拜近似与实验符合较好,爱因斯坦近似与实验结果的偏差增大?为什么德拜近似还不能与实验完全符合?答:在极低温下, 不仅光学波得不到激发, 而且声子能量较大的短声学格波也未被激发, 得到激发的只是声子能量较小的长声学格波. 长声学格波即弹性波. 德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献. 因此, 在极低温下, 德拜模型与事实相符, 自然与实验相符.13.晶体中波矢数目、原胞数目、自由度数之间的关系(n,l,N)15.在利用能带理论计算晶体能带时,固体是由大量原子组成,每个原子又有原子核和电子,实际上是要解多体问题的薛定鄂方程,而我们要把多体问题转化为单电子问题,需要对整个系统进行简化,试叙述需要哪些简化近似?答:首先应用绝热近似,由于电子质量远小于离子质量,电子的运动速度就比离子要大得多,故相对于电子,可认为离子不动,或者说电子的运动可随时调整来适应离子的运动。
第二个近似是平均场近似,在多电子系统中,可把多电子中的每一个电子看作在离子场及其他电子产生的平均场中运动这种考虑叫平均场近似。
第三个近似是周期场近似,每个电子都在完全相同的严格周期性势场中运动,因此每个电子的运动都可以单独考虑。
16.布洛赫函数、布洛赫定理与布洛赫电子(周期势场)17.近自由电子模型。