固体物理教学大纲
《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。
固体物理教学大纲
课程编号:011908 总学分:3学分固体物理(Solid-State Physics)课程性质:学科大类基础课适用专业:应用物理学专业学时分配:课程总学时:48学时。
其中:理论课学时:46学时(含演示学时);实验学时:0学时;上机学时:0学时;习题课学时:2学时。
先行、后续课程情况:先行课:高等数学、热力学与统计物理,;后续课:量子力学,原子物理。
教材:《固体物理学》,黄昆,韩汝琦,高等教育出版社参考书目:《固体物理学》,陆栋,上海科学技术出版社《固体物理基础》,阎守胜,北京大学出版社《固体物理简明教程》,蒋平,徐至中,复旦大学出版社一、课程的目的与任务固体物理学是应用物理和物理类各专业的一门必修基础课程,是继四大力学之后的一门基础且关键的课程,它的主要内容是研究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,阐明固体的性能和用途,尤其以固态电子论和固体的能带理论为主要内容。
通过固体物理学的整个教学过程,使学生理解晶体结构的基本描述,固体电子论和能带理论,以及实际晶体中的缺陷、杂质、表面和界面对材料性质的影响等,掌握周期性结构的固体材料的常规性质和研究方法,了解固体物理领域的一些新进展,为以后的专业课学习打好基础。
二、课程的基本要求教学内容的基本要求分三级:掌握、理解、了解。
掌握:属于较高要求。
对于要求掌握的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应比较透彻明了,并能熟练地用以分析和计算有关问题,对于能由基本定律导出的定理要求会推导。
理解:属于一般要求。
对于要求理解的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应明了,并能用以分析和计算有关问题。
对于能由基本定律导出的定理不要求会推导。
了解:属于较低要求。
对于要求了解的内容,应该知道所涉及问题的现象和有关实验,并能对它们进行定性解释,还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。
三、课程教学内容绪论:了解固体的分类和固体物理学的研究内容;了解固体物理学的发展历史;了解固体物理学的研究方法。
固体物理 教学大纲
固体物理一、课程说明课程编号:060306Z10课程名称:固体物理/ Solid State Physics课程类别:学科专业基础课程学时/学分:32/2先修课程:高等数学、大学物理、量子力学、统计物理适用专业:材料科学与工程专业本科生教材、教学参考书:1.齐卫宏,编著. 固体物理与计算材料. 长沙:XX大学出版社. 2017年;2.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;3.方俊鑫,陆栋编著. 固体物理(上、下册). 上海:上海科学技术出版社,1980;4.曹全喜等编著. 固体物理基础. 西安:西安电子科技大学出版社. 2008年.二、课程设置的目的意义本课程是从电子、原子和分子的角度研究固体的结构和性质的一门基础理论学科,是深入学习材料科学的基础,是材料科学与工程各专业方向的一门重要基础课程。
本课程主要讲述固体的结构及其组成粒子间的相互作用与运动规律,是理论和应用之间的桥梁学科。
课程主要使学生较系统地掌握固体物理的基本概念和基本原理,并能综合运用固体物理的基本原理分析固体的物理性质,为进一步学习专业知识奠定良好的基础。
三、课程的基本要求知识:通过本课程的学习,使学生较为系统地掌握固体物理的基本概念和基本原理;掌握材料电子结构、原子结构的基本理论,能够为学生深入学习材料科学基础课程打下坚实的基础。
能力:培养学生综合运用固体物理的基本原理分析固体的物理性质、解释实验结果等方面的能力。
素质:建立固体结构-性能的观念,建立利用理论分析固体性能的思维模式,提升自主学习和终身学习的意识,形成不断学习和适应发展素质。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、考核方式及成绩评定。
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;课程名称:固体物理学所属专业:理学专业课程性质:专业基础课学分:4(二)课程简介、目标与任务;课程简介: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。
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。
基本目标与任务:1.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;2.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;3.获得在本门课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力;4.为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。
(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:《理论力学》、《电动力学》、《热力学统计物理》、《量子力学》以及《数学物理方法》关系:《理论力学》、《电动力学》、《热力学统计物理》、《量子力学》以及《数学物理方法》是固体物理学的数学基础和物理基础,固体物理学在此先修课程的基础上系统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。
(四)教材与主要参考书。
选用教材:基泰尔,固体物理导论(第八版)。
主要参考书:1.黄昆、韩汝琦,固体物理学,高等教育出版社2.Neil W. Ashcroft、N.David Mermin,Solid state Physics3.刘友之、聂向富、蒋生蕊,固体物理学习题指导二、课程内容与安排绪论第一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二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基元的傅里叶分析第三章晶体结合与弹性常量第一节晶体结合的基本形式第二节惰性元素晶体(分子晶体)第三节离子晶体第四节共价晶体第四章声子(I):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第五章声子(II):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第六章自由电子费米气第一节自由电子费米气的物理模型第二节能级和轨道第三节电子气的比热容第四节电导率和欧姆定律第五节电子在外加磁场中的运动第六节金属热导率第七章能带第一节近自由电子模型第二节布洛赫定理第三节克勒尼希-彭尼模型第四节电子在周期性势场中的波动方程第五节能带图示法第六节金属与绝缘体第八章半导体晶体第一节运动方程第二节有效质量第三节回旋共振第四节本征载流子浓度第五节杂质导电性第九章费米面和金属第一节费米面构图法第二节电子在恒定磁场下的运动轨道第三节等能面与轨道密度第四节紧束缚近似第五节费米面研究中的实验方法(一)教学方法与学时分配采用以课堂讲授为主、结合习题讨论和随堂提问的方法,促进学生认真听讲及课后复习整理。
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。
固体物理教学大纲
《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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课程编号:011908 总学分:3学分固体物理(Solid-State Physics)课程性质:学科大类基础课适用专业:应用物理学专业学时分配:课程总学时:48学时。
其中:理论课学时:46学时(含演示学时);实验学时:0学时;上机学时:0学时;习题课学时:2学时。
先行、后续课程情况:先行课:高等数学、热力学与统计物理,;后续课:量子力学,原子物理。
教材:《固体物理学》,黄昆,韩汝琦,高等教育出版社参考书目:《固体物理学》,陆栋,上海科学技术出版社《固体物理基础》,阎守胜,北京大学出版社《固体物理简明教程》,蒋平,徐至中,复旦大学出版社一、课程的目的与任务固体物理学是应用物理和物理类各专业的一门必修基础课程,是继四大力学之后的一门基础且关键的课程,它的主要内容是研究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,阐明固体的性能和用途,尤其以固态电子论和固体的能带理论为主要内容。
通过固体物理学的整个教学过程,使学生理解晶体结构的基本描述,固体电子论和能带理论,以及实际晶体中的缺陷、杂质、表面和界面对材料性质的影响等,掌握周期性结构的固体材料的常规性质和研究方法,了解固体物理领域的一些新进展,为以后的专业课学习打好基础。
二、课程的基本要求教学内容的基本要求分三级:掌握、理解、了解。
掌握:属于较高要求。
对于要求掌握的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应比较透彻明了,并能熟练地用以分析和计算有关问题,对于能由基本定律导出的定理要求会推导。
理解:属于一般要求。
对于要求理解的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应明了,并能用以分析和计算有关问题。
对于能由基本定律导出的定理不要求会推导。
了解:属于较低要求。
对于要求了解的内容,应该知道所涉及问题的现象和有关实验,并能对它们进行定性解释,还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。
三、课程教学内容绪论:了解固体的分类和固体物理学的研究内容;了解固体物理学的发展历史;了解固体物理学的研究方法。
第一章晶体结构1.该章的基本要求与基本知识点(1)理解空间点阵和布拉菲格子的概念、密堆积和配位数的概念、倒格子的概念、X射线衍射分析晶体结构的方法、原子散射因子和几何结构因子的概念。
(2)掌握确定晶向指数和米勒指数的方法;掌握晶面间距的计算方法。
(3)了解晶格对称性、晶体表面的几何结构、非晶态材料的结构和准晶态。
2.教学重点和难点:重点:空间点阵和布拉菲格子的概念、密堆积和配位数的概念、倒格子的概念。
难点:布拉菲格子的概念、倒格子的概念。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第二章.固体的结合1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解离子性结合、金属性结合。
(2)掌握共价结合。
(3)了解范德瓦尔斯结合和元素和化合物晶体结合的规律性。
2.教学重点和难点:重点:离子性结合、金属性结合、共价结合。
难点:离子性结合、金属性结合、共价结合。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第三章.晶格振动与晶体的热学性质1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解晶格振动的量子化和声子的概念、长波近似的概念、固体比热的概念。
(2)掌握一维单原子链的振动的规律、一维双原子链的振动的规律。
(3)了解三维晶格的振动的规律、确定振动谱的实验方法。
2.教学重点和难点:重点:一维单原子链的振动的规律、一维双原子链的振动的规律、晶格振动的量子化和声子的概念、长波近似的概念、固体比热的概念。
难点:一维双原子链的振动的规律、晶格振动的量子化和声子的概念、长波近似的概念、固体比热的概念。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:一节习题课,主要对(前三章)复习总结。
第四章:能带理论1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解克龙尼克-潘纳模型、简并微扰法散射波较强的情况、简并微扰法散射波较强的情况、晶体中电子运动的速度和加速度的概念、三维情况的布洛赫定理、布里渊区的概念、能态密度和费米面的概念、紧束缚近似方法。
(2)掌握布洛赫定理、金属、半导体和绝缘体区别的规律。
(3)了解金属的能带结构、半导体的能带结构、晶体能带结构对称性的规律、研究能带结构的实验方法。
2.教学重点和难点:重点:布洛赫定理、金属、半导体和绝缘体区别的规律、克龙尼克-潘纳模型、简并微扰法。
难点:布洛赫定理、金属、半导体和绝缘体区别的规律、克龙尼克-潘纳模型、简并微扰法。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:无习题课安排。
第五章:晶体中电子在电场和磁场中运动1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解准经典运动、恒定电场作用下电子的运动、恒定磁场作用下电子的运动。
(2)掌握确导体、绝缘体和半导体的能带论解释。
(3)了解回旋共振。
2.教学重点和难点:重点:导体、绝缘体和半导体的能带论解释。
难点:导体、绝缘体和半导体的能带论解释、恒定电场作用下电子的运动、恒定磁场作用下电子的运动。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第六章. 金属电子论1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解电子气的费米能量和热容量的概念、电子在电场中的运动的规律、功函数和接触电势差的概念。
(2)掌握费米统计和波尔兹曼方程。
(3)了解金属的经典电子气理论、电子气的基态性质。
2.教学重点和难点:重点:费米统计、波尔兹曼方程、电子气的费米能量和热容量的概念、功函数和接触电势差的概念。
难点: 费米统计、波尔兹曼方程、电子气的费米能量和热容量的概念。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第七章:半导体电子论1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解半导体的基本能带结构、半导体中的杂质、半导体中的电子和费米统计分布、电导和霍尔效应。
(2)掌握PN结、金属—绝缘体—半导体系统和MOS 反型层。
(3)了解非平衡载流子、异质结、非晶态半导体。
2.教学重点和难点:重点:半导体的基本能带结构、半导体中的杂质、PN结、金属—绝缘体—半导体系统和MOS反型层。
难点:半导体的基本能带结构、半导体中的杂质、半导体中的电子和费米统计分布、电导和霍尔效应、PN结、金属—绝缘体—半导体系统和MOS反型层。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:一节习题课,四、五、六、七章复习总结。
第八章. 固体的磁性1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解原子的磁性、固体的磁性、铁磁性和分子场理论。
(2)掌握电子泡利自璇顺磁性和朗道抗磁性。
(3)了解自发磁化的局域电子模型、自璇波、磁畴、反铁磁性和亚铁磁性。
2.教学重点和难点:重点:电子泡利自璇顺磁性和朗道抗磁性。
难点:电子泡利自璇顺磁性和朗道抗磁性。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第九章. 固体中的光吸收1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解固体中的光吸收过程。
(2)掌握无。
(3)了解固体光学常数间的基本关系、半导体的带间光吸收、激光子吸收、自由载流子光吸收。
2.教学重点和难点:重点:固体中的光吸收过程。
难点:固体中的光吸收过程。
3.实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第十章超导电的基本现象和基本规律1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解超导转变和热力学、第二类超导体。
(2)掌握什么是超导体及其基本电磁学性质。
(3)了解伦敦电磁学方程、金兹堡—朗道方程、单粒子隧道效应和约瑟夫森效应。
2.教学重点和难点:重点:超导体及其基本电磁学性质。
难点:超导体的基本电磁学性质。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第十一章固体中的元激发1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解(2)掌握(3)了解元激发、声子、准电子和等离激元。
2.教学重点和难点:重点:无。
难点:元激发概念、声子概念。
3. 实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第十二章晶体中的缺陷和扩散1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解固体中原子的扩散规律、紧半导体中杂质的作用。
(2)掌握位错的概念。
(3)了解晶体中的缺陷的类型、热缺陷的概念、离子晶体的导电规律。
2.教学重点和难点:重点:位错的概念。
难点:热缺陷的概念。
3.实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
第十三章相图1.该章的基本要求与基本知识点:(1)理解准晶态相变、三项平衡并存、共晶和包晶的转变、有限和连续固溶体。
(2)掌握固体相图概念。
(3)了解固溶体的混合熵和自由能。
2.教学重点和难点:重点:固体相图概念。
难点:共晶和包晶的转变。
3.实验:无实验要求。
4. 上机:无上机安排。
5. 习题课安排:本章无习题课安排。
四、课程学时数安排课程学时数安排五、教学大纲编制说明本大纲根据教育部教学指导委员会教学规范和教学基本要求,依据青岛理工大学2006版本科教学计划和适用专业的人才培养要求制订。
制订人:教研室主任:教学院长:。