固体物理课程论文设计
张丹亮1307021050 论文
固体物理基础专题研究学习心得和建议13级物理学术班张丹亮学号：1307021050 固体物理基础专题研究这门课程主要是对固体物理理论的专题化研究，是固体物理理论的深化，通过学会使用相关软件模拟计算晶体的一些性质从而加深对理论的理解，更好的掌握了固体物理。
通过这一学期的学习我收获颇多，接下来我就谈谈自己的一些想法。
固体物理是很抽象的，在于他研究的对象已经不是一般的某个体系，而是涉及组成物体的原子分子之间的结构能量问题，有些类似于原子物理，但又不一样。
想要学好固体物理完全没有必要纠结于难记的公式和复杂的推导，关键是理解固体物理中引进的其它物理分支中没有的概念和研究方法，举个例子，一开始介绍倒格矢，概念很抽象，但是它的目的是研究晶格，晶体性质的，那么就需要站在晶体结构的角度理解它；研究满带，空带，就需要联系分子之间能量来理解它。
要区分微观和宏观研究方法的不同，不要带着以往学物理的方法来学习固体物理。
固体物理作为物理专业一门比较难学的课，大部分学生觉得难，我觉得有以下几个原因：1.基础不扎实。
固体物理是在量子力学的基础上发展起来的，同时又有很多统计力学的应用。
分析力学用的不多，但涉及的东西都是理解的关键，比如正则方程，简正模，变分法，有的时候分析力学成了从第一性原理到第二性原理的桥梁。
这就造成了一些初学者看固体物理教材时到处看不懂，因为他们连构建这座大厦所用的混凝土和脚手架都不熟悉。
2.所花时间太少。
固体物理作为我们专业的限选课，大部分学生除了上课听讲外课后就很少花时间了，这就导致有些人觉得上课讲的知识点听得懂，但是时间久了大部分知识就遗忘了。
3.学习方法不当。
固体物理作为微观世界与宏观世界的桥梁，涉及的东西相对琐碎，我觉得建立模型是固体物理最重要的思想。
现实中的物质太过纷繁，我们必须通过一些模型来简化，而这些模型的建立又基于物质的最基本特征。
因此学习固体物理时一定要把建模放在第一位。
正是因为这些原因我觉得开设固体物理专题这门课程是很有必要的，我也觉得在一周四个课时中前两个课时学习固体理论知识，后两节课学习模拟计算是合理的，因为在学习固体物理理论后，大部分人会觉得有些知识比较抽象难以理解，而后两节课的模拟计算直接形象的展现了一些物理模型，这样就加深了我们的理解。
固体物理小论文[查找资料]
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实际上，任何材料都不是连续的，在微观尺度，每个原子都是分立的，其质量都集中在原子实内，连续介质的振动实际上是所有原子振动的总和，因而，先分析一下独立双原子分子的振动，以获取一个清晰的物理图像，对分析晶格振动是有益的。
晶体原子间的相互作用能从简单入手，我们仍以双原子分子为例。
两原子之间的相互作用能为U(r)，其中r为两原子间的距离；把U(r)在平衡位置r0附近作泰勒展开：(3-3)在平衡位置合力为零，即，当δ很小时，作二级近似，有：(3-4)故恢复力，这就是胡克定律，为屈强系数；以上近似叫简谐近似。
取质心坐标系，，则有，故其固有频率*为.图3-2考虑第n个粒子的受力情况，它只受最近邻粒子的相互作用，即分别受到来自第n-1个粒子及第n+1个粒子的弹性力：;和；从，及合力，得：(3-5)在列出(3-5)式时已假设晶格中足够长，忽略边界，故以行波作试探解，即以代入(3-5)式，，利用，和，有：，即：(3-6)由此看出，格波的波速一般是波长的函数。
(3-6)式代表一维布喇菲格子的色散关系，它正是我们所寻求的结果。
如图3-3所示。
这条色散关系曲线所具有的特征，不仅适用于一维情况，还可以推广到二维和三维。
图3-3*对于一个质量为M的独立的一维简谐振子，如果弹簧的刚度系数为k，则振动动力学方程是Md2x/dt2=kx；这个方程的解为 x=Acos[(k/M)1/2t]；振子的能量包括动能E k和势能E p，E=E k+E p=kA2/2。
设想一条弹簧被截成二段，其屈强系数则变成原来的二倍，如果物体两端各有一条弹簧相连，则其屈强系数还要加倍，此时，设想把两弹簧的另一端分别固定在两面镜子上，则上述物体及其象的振动将构成一维晶格的某一振动模式。
(2)q空间的对称性：第一布里渊区色散关系的周期对称性，其周期为,即.让我们用一个例子来说明其物理起因：考虑和的点，其对应的波长为和，如果后者存在的话，其振动必如图3-5所示。
大学固体物理论文
大学固体物理论文固体物理是物理学中研究固体物质的微观结构、物理性质及其相互关系的重要分支学科。
它对于理解材料的特性、开发新的材料以及推动现代科技的发展都具有极其关键的作用。
固体物理所涵盖的内容十分广泛，从晶体结构到电子能带结构，从热学性质到光学性质等等。
其中，晶体结构是固体物理的基础。
晶体是由原子、分子或离子在空间按照一定的周期性规律排列而成的。
我们通过X 射线衍射等技术可以确定晶体的结构，了解原子之间的距离、角度等参数。
不同的晶体结构会导致不同的物理性质。
例如，金刚石和石墨都是由碳元素组成，但由于它们的晶体结构不同，导致了性质上的巨大差异。
金刚石是硬度极高的绝缘体，而石墨则是良好的导体且质地较软。
在固体物理中，电子的能带结构是一个核心概念。
根据量子力学的理论，电子在晶体中的运动状态不再是自由的，而是受到晶体周期性势场的影响，形成一系列的允许能带和禁带。
能带结构直接决定了固体的导电性质。
金属的能带结构特点是存在部分填充的能带，使得电子能够自由移动，从而表现出良好的导电性。
而对于绝缘体，其能带结构中存在较宽的禁带，电子难以跨越，导致电流难以通过。
半导体则处于两者之间，其禁带宽度相对较窄，通过适当的掺杂等手段可以改变其导电性能，这也是现代半导体器件的基础。
热学性质也是固体物理研究的重要方面。
固体中的热传导主要通过晶格振动（声子）和自由电子来实现。
对于良好的导体，电子对热传导的贡献较大；而对于绝缘体，热传导主要依赖于晶格振动。
比热是衡量固体吸收热量能力的重要参数。
经典理论在解释低温下固体的比热时遇到了困难，而量子理论则成功地给出了合理的解释。
固体的光学性质同样引人关注。
当光与固体相互作用时，会发生反射、折射、吸收和发射等现象。
这些光学性质与固体的能带结构、杂质和缺陷等密切相关。
例如，半导体材料在吸收一定能量的光子后，可以发生电子从价带跃迁到导带的过程，从而产生光电效应，这在太阳能电池等领域有着重要的应用。
固体物理课程论文
1.1.5 式加 1.1.6 式得：
2ncos n0 1 cos sin
1.1.5 式减 1.1.6 式得 ：
2nsin n0 cos sin 1
(1.1.7)2+（1.1.8）2，得到：
4n2
n02
1
cos
sin 2
angle method ,grazing incidence method .Also discussed based on geometric
information ,light intensity ,the resonant wavelength modulation of three new
的折射率方向和最初入射光线方向的夹角。
从上面四组方程中可以看出只要设法消去 和 角，就能找出 和 n 的关系来，而 V 形棱
镜材料的折射率 n0 是已知的。
由 1.1.2 式得：
n0.
2 2
n
sin
4
cos
cos 4
sin
2 ncos sin
2
2
1
（1.3.1）
若测出明暗视场交线与 AC 面法线的夹角 i1min 、棱镜顶角α ，即可求出棱镜折射率。
3、总结
这三种方法的总结，对晶体折射率测量中，都要把材料加工成一定形状，所以相当费时， 并且测量工作相当繁重，但是这几中方法中，最小偏向角是不需要已知折射率的标准样品而能
2、正文
2.1、用 V 形棱镜法测量光学玻璃的折射率
图 1.1.1 是用 V 形棱镜法测量光学玻璃折射率的测量原理图，所谓 V 形棱镜是二块光学玻璃
完全相同并且已知其折射率为 n0 的直角棱镜胶合成的一个带有“V”形缺口的长主棱镜。V 形缺
固体物理论文2
半导体PN结PN结是采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。
一：了解PN结前先来了解几个内容：1.N型半导体掺入少量杂质磷元素（或锑元素）的硅晶体（或锗晶体）中，由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，磷原子外层的五个外层电子的其中四个与周围的半导体原子形成共价键，多出的一个电子几乎不受束缚，较为容易地成为自由电子。
于是，N型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体，其导电性主要是因为自由电子导电。
2.P型半导体掺入少量杂质硼元素（或铟元素）的硅晶体（或锗晶体）中，由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，硼原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候，会产生一个“空穴”，这个空穴可能吸引束缚电子来“填充”，使得硼原子成为带负电的离子。
这样，这类半导体由于含有较高浓度的“空穴”（“相当于”正电荷），成为能够导电的物质。
3.电子与空穴的移动（1）漂移运动上面叙述的两种半导体在外加电场的情况下，会作定向运动。
这种运动成为电子与空穴（统称“载流子”）的“漂移运动”，并产生“漂移电流”。
根据静电学，电子将作与外加电场相反方向的运动，并产生电流（根据传统定义，电流的方向与电子运动方向相反，即和外加电场方向相同）；而空穴的运动方向与外加电场相同，由于其可被看作是“正电荷”，将产生与电场方向相同的电流。
两种载流子的浓度越大，所产生的漂移电流越大。
（2）扩散运动由于某些外部条件而使半导体内部的载流子存在浓度梯度的时候，将产生扩散运动，即载流子由浓度高的位置向浓度低的位置运动，最终达到动态平衡状态。
二、PN结的形成采用一些特殊的工艺可以将上述的P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起。
在二者的接触面的位置形成一个PN结。
P型、N型半导体由于分别含有较高浓度的“空穴”和自由电子，存在浓度梯度，所以二者之间将产生扩散运动。
浅谈固体物理学中的基本理论--固体物理基础课程小论文
浅谈固体物理学中的基本理论——固体物理基础课程小论文姓名：学号：班级：新能源1301时间：2015年12月浅谈固体物理学中的基本理论摘要：固体物理是物理学领域中最为活跃的一个学科之一，它从电子、原子和分子的角度研究了固体的结构和性质。
它与普通物理、热力学与统计物理、材料科学，特别是量子力学等学科有着密切关系。
固体物理着重研究的是晶格振动和晶体的热学性质、自由电子论和能带理论、半导体、固体的磁性、超导体等。
本文将一固体物理基础课程所学内容为基础，结合所看所思所感对固体物理中的基本理论知识作出简单的分析。
关键词：固体物理；能带理论；晶体缺陷；晶格振动；红外物理1.晶体参数及固体物理中的态函数1.1晶体参数不同的晶面和晶向具有不同的原子排列和不同的取向。
材料的各种物理性质、力学行为、相变、X光和电子衍射特性等都和晶面、晶向有密切的关系。
为了研究和描述材料的性质和行为，首先就要设法表征晶面和晶向。
为了便于确定和区别晶体中不同方位的晶向和晶面，国际上通用密勒（Miller）指数来统一标定晶向指数与晶面指数。
1.1.1晶向指数[uvw](1)建立以晶轴a，b，c为坐标轴的坐标系，各轴上的坐标长度单位分别是晶胞边长a，b，c，坐标原点在待标晶向上(2)选取该晶向上原点以外的任一点P(xa，yb，zc)(3)将xa，yb，zc化成最小的简单整数比u，v，w，且u∶v∶w = xa∶yb∶zc(4)将u，v，w三数置于方括号内就得到晶向指数[uvw]1.1.2晶面指数(hkl)(1)建立一组以晶轴a，b，c为坐标轴的坐标系，令坐标原点不在待标晶面上，各轴上的坐标长度单位分别是晶胞边长a，b，c(2)求出待标晶面在a，b，c轴上的截距xa，yb，zc（该晶面与某轴平行，则截距为∞）(3)取截距的倒数1/xa，1/yb，1/zc(4)将这些倒数化成最小的简单整数比h，k，l，使h∶k∶l= 1/xa∶1/yb∶1/zc(5)如有某一数为负值，则将负号标注在该数字的上方，将h，k，l置于圆括号内，写成(hkl)，则(hkl)就是待标晶面的晶面指数1.1.3倒格子由于一个晶面系包含所有个点，而任意两格点间所通过的平行晶面数总是个整数。
固体物理论文
固体物理论文题目：固体铁磁性的物理本质学生姓名：邹之全学号： 20114380104 撰写日期：2014年4月30日摘要本文用半经典方法、唯象的方法以及微观角度分别讨论抗磁性、顺磁性和铁磁性固体的物理本质关键词磁化率, 原子磁矩, 磁场，温度，自发磁化，铁磁性目录1、引言： (1)2、固体磁性的分类及其特征 (1)3、正常抗磁性的半经典理论解释 (2)4、顺磁性的半经典理论解释 (3)5、铁磁性固体唯象理论 (5)5.1居里定律 (5)5.2外斯(Weiss)“分子场”理论 (5)5.3居里外斯定律 (6)5.4铁磁性的随温度变化的本质 (6)6、结束语 (8)7、参考文献 (9)1、引言：物质的磁性按他的不同特点可以分为强磁性以及弱磁性。
弱磁性只有在具有外磁场存在时才会有所表现，并且随着外磁场强度的增加而增大。
依据磁化强度的不同，弱磁性将分为顺磁性与抗磁性。
而强磁性表现在，不存在外场的时候物质本身会自已发生磁化现象，我们将这种现象称之为自发磁化现象。
为了减少体系中含有的能量，铁磁体内部自发的被分为许多小的区域，自发磁化在每个区域的方向都不相同，在这种没有外场的情况下，由自发磁化所产生的各个方向的磁矩就相互抵消了。
也就是总磁矩为零。
因此，在没有外加磁场作用在铁磁体上时，铁磁体并不显像出磁性。
【1】2、固体磁性的分类及其特征[2]固体的磁性按其不同性质，可分为抗磁性、顺磁性以及铁磁性三钟。
固体的原子的磁矩的相互作用和对外磁场的响应强度将导致固体的磁性发生变化。
固体的磁性一般是以磁化率χ来描述。
在外磁场中B，磁化率定义为：BM0μχ=其中M 为磁化强度，B为外磁场感应强度，0μ为真空磁导率。
根据大量实验结果，我们可以估计磁化率的大小，抗磁性固体磁化率的χ大小约-10-5~-10 -6数量级, 并且在温度变化时几乎不会发生改变;顺磁性固体磁化率的χ大小约10-2~10-5数量级。
χ与温度的变化呈现下式关系TC=χ（C 为居里常数），铁磁性固体χ拥有一个临界的温度C T ,当温度高于C T 时，铁磁性固体将变为顺磁性并满足关系cT T C-=χ（C T 为居里温度）。
大学固体物理论文
大学固体物理论文哎呀，一提到大学固体物理，那可真是一门让人又爱又恨的学科啊！先来说说固体物理到底是个啥。
这玩意儿研究的是固体的结构、性质以及它们之间的关系。
你看那晶体，排列得整整齐齐，就像阅兵式上的方阵；再看那非晶体，乱得毫无章法，却也有自己独特的“魅力”。
记得我上大学那会，有一次老师在课堂上讲晶体的晶格结构，我听得云里雾里的。
课后，我跑到图书馆，找了一堆相关的书籍，打算自己好好研究一番。
那时候的我，就像一个在知识海洋里拼命游泳的人，却怎么也找不到岸。
我坐在图书馆的角落里，一本一本翻着那些厚重的书，眼睛都快看花了。
好不容易弄明白了晶格常数的概念，却又被倒格子空间给难住了。
咱们再来说说固体物理中的那些重要概念。
比如说能带理论，这可是理解固体导电性的关键。
就好比在一个大商场里，不同的楼层卖着不同价格的商品，而能带就像是这些楼层，电子在里面跳来跳去，决定了固体是导体、半导体还是绝缘体。
还有声子，它可不是什么音乐里的音符哦，而是晶格振动的能量量子。
想象一下，晶体里的原子们就像一群调皮的孩子，在不停地跳动，而声子就是它们跳动的“节奏”。
固体物理的应用那也是相当广泛。
从我们日常用的手机芯片，到超级计算机的核心部件，都离不开固体物理的知识。
就拿半导体来说吧，通过控制掺杂的浓度和类型，可以制造出各种各样的半导体器件。
这就像是厨师做菜，根据不同的食材和调料，做出一道道美味佳肴。
在学习固体物理的过程中，做实验也是必不可少的一部分。
有一次，我们做一个关于测量晶体电阻的实验。
我小心翼翼地连接着电路，眼睛紧紧盯着仪器上的数字，生怕出一点差错。
当看到数据逐渐稳定，并且和理论值相差不大的时候，我心里那叫一个激动，感觉自己就像一个成功破解谜题的侦探。
总之啊，大学固体物理这门课虽然难度不小，但只要你用心去学，就会发现其中的乐趣和奥秘。
它就像一座神秘的城堡，等待着我们去探索和发现。
希望正在学习这门课的同学们，不要被困难吓倒，勇敢地向前冲，相信你们一定会有所收获的！。
固体物理课题论文
国外自1987年光子晶体概念的提出至90年代初期，这期间的研究主要是集中在光子晶体禁带的理论计算和微波波段光子晶体的实验研究方面。之后，有关红外波段、可见光波段、微纳米尺寸光子晶体的研究逐步开展起来，并在制作和加工方面取得了一定的突破，为光子晶体应用于各种光学器件及计算机领域奠定了基础。然而，由于我国对光子晶体的研究起步比较晚，目前研究还主要集中在光子晶体带隙特性的理论分析和计算上。国内对光子晶体的研究，起初主要局限于从事凝聚态物理研究的几所高校，如南京大学、复旦大学、浙江大学等。由于这些单位长期从事固态结构的研究，所以得到的信息也早，不过，他们主要的研究工作也仅仅局限于光子晶体带隙特性的理论分析和计算上。复旦大学应用表面物理国家重点实验室剑教授，提出了光子带隙材料异质结构和量子陷阱结构以及可以用二维光子带隙材料来制作的偏振器等。他们开展了光子带隙材料在国防科技上的应用，从理论上证明了光子带隙材料制作红外隐身材料的可行性等。
《固体物理》课程论文
题目:一维光子晶体的能带结构研究
系别:化学与材料工程系
专业:粉体材料科学与工程
班级:粉体（2）班
学号:1103012034
姓名:王慧慧
一维光子晶体的能带结构研究
摘要：
“光子晶体"的概念是1987年S．John和E．Yabloncvitch分别提出来的。而在当今世界，科学家们在不断研究电子控制的同时发现由于电子的特性，半导体器件的集成快到了极限，而光子有着电子所没有的优越特性：传输速度快，没有相互作用。所以科学家们希望能得到新的材料，可以像控制半导体中的电子一样，自由地控制光子。与此同时随着科学技术的发展特别是制造工艺技术的发展，使得光子晶体的制造不仅变得可能，还得到了长足的进步，在可见光及红外波段可以制成具有所需能带结构的光子晶体，实现对光的控制。因此近年来光子晶体得到深入广泛的研究与应用。
固体物理学论文
半导体材料的综述摘要：电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的学生：章灵电阻温度系数的物质称为半导体：室温时电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm之间。
温度升高时电阻率则减小。
半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。
锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。
除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。
半导体还可分为本征半导体和杂质半导体。
关键词：半导体的发展；半导体的特性；半导体杂质；能带结构引言半导体早在十九世纪就最先被英国科学家发现，他发现半导体的电阻随着温度的变化并不同其他一般的金属，半导体的电阻与金属相反它随着温度的升高而减小，随后法国科学家发现了半导体和电解质接触现成的结，在光照下出现了伏特效应，在不到三十年后德国科学家有发现了半导体第三个特性即，半导体的整流效应。
1.1半导体的发展半导体的发现实际上可以追溯到很久以前，1833年，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。
这是半导体现象的首次发现。
不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应，(霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。
而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
固体物理专题版论文
张三物理学院物理学班00000000000000一维单原子链中点缺陷局域模的研究摘要：晶体原子在格点附近的振动称为晶格振动（Crystal lattice vibration），格点在晶体中表示原子的平衡位置。
从经典力学的观点来看，晶格振动是个力学中的微小振动问题, 只要是力学体系自平衡位置发生微小位移时，这个力学体系的运动都是小振动。
固体的许多性质都可以基于静态模型来理解（即晶体点阵模型），即认为构成固体的原子在空间做严格的周期性排列，在该框架内，我们讨论了X 光衍射发生的条件，求出了晶体的结合能，以后还将在此框架内，建立能带论，计算金属大量的平衡性质。
然而它只是实际原（离）子构形的一种近似，因为原子或离子是不可能严格的固定在其平衡位置上的，而是在固体温度所控制的能量范围内在平衡位置附近做微振动。
只有深入地了解了晶格振动的规律，更多的晶体性质才能得到理解。
如：固体热容，热膨胀，热传导，融化，声的传播，电导率，压电现象，某些光学和介电性质，位移性相变，超导现象，晶体和辐射波的相互作用等等。
简正振动和振动模可以用来描述它。
所以晶格的振动模之所以具有波的形式，是因为晶格具有周期性，而晶格的振动模称为格波。
在晶体中所有原子都参与的一种振动模式表示为一个格波。
格波具有光学波和声学波两种模式或两类。
声子即为格波能量的量子，声子有光学波声子和声学波声子之分。
晶格振动（或者声子）与晶体的电导、热导、比热等都有关系。
关键词：晶格振动；点缺陷；杂质；一维单原子链；局域模；引言晶体中原子的一种最基本的运动方式即为晶体中原子围绕其平衡位置所作的微小振动。
晶格具有周期性，所以，晶格的振动模具有波的形式，我们称其为格波。
格波和一般连续介质波有共同的波的特质，但也有不同的特点。
在晶体中产生格波是由于原子间的相互作用力的存在，当原子间的相互作用力符合虎克定律时，格波即为简谐波。
格波独立存在，不发生相互作用。
倒格子空间中的第一布里渊区内的波矢可以用来描述晶体中的所有格波。
固体物理小论文
利用光子气体模型计算空窖辐射的斯特潘—波尔兹曼定律前提摘要：斯特潘—波尔兹曼定律是1879年Stefan 在观测中发现的，1884年波尔兹曼利用热力学理论导出的。
的数值要由实验测定力学中称为斯特潘常量，在热σσ在本文中，我们通过建立光子气体模型来推导斯特潘—波尔兹曼定律，并给出斯特潘常量的理论数值。
光子气体模型建立 ：把空窖内的辐射场视为互相独立的光子构成的光子气体，光子相互间无作用力，每个光子具有确定的动量，能量，和质量。
光子是玻色子满足波色分布。
1pc -==⇒====l e a d cdp kp ll βεωωωεωε在体积3L V =内，在p~dp 的内，空间自由粒子（n=3）的量子态数为：z y x dp dp dp hVdn 3=考虑到光子有两个自旋所以光子气体在3L V =的空窖内z y x dp dp dp h Vdn 32=428410669.5---⋅⋅⨯==K m W T J u σσ在动量空间的球坐标中θϕθϕθcos sin sin cos sin p p p p p p z y x === 转换到动量空间的球坐标中32sin p 2h d dpd V dn ϕθθ=积分可得在空窖V 内p~dp 的光子气体量子态数dp h V h dp V d d dn 2332020p 8p 2sin πθθϕππ==⎰⎰ 结合光子气体具有的特性①所在空窖V 内ωωωd ~+的平均光子数和辐射场内能分别为：()1,1/332/232-=-=kTkTe d c V d T U e d c V N ωωωωπωωωωπ 将该试积分可得平衡辐射的内能43342034320/33215k1k /1VT c U e dx x T c V U kT x e d c V U x kTππωωωπω=-⎪⎭⎫ ⎝⎛==-=⎰⎰∞∞查阅积分表得引入变量我们视空窖的平衡辐射为热力学系统，引入内能密度u(T)V T V T U ）（u ),(=所以有4334215ku T cπ=现在讨论泄流过程：在窖壁上开一小孔，光子气体将从小孔射出，则单位时间内，传播方向在Ωd 立体角内，通过dA 向一侧辐射的能量为dA d θπcos 4cu Ω则cudA d d cudA dA J u 41cos sin 42020==⎰⎰ππϕθθθπ 带入②式443242u 60kJ T T c σπ==42834-123m 10646.5101.05457110064938.1-----⋅⋅⨯=⋅⨯=⋅⨯=K W s J K J k σ计算得约化普朗克常量带入波尔兹曼常量结论：通过建立光子气体模型来推导的斯特潘—波尔兹曼定律与波尔兹曼的结果一致，给出斯特潘常量的理论数值与实验测得的非常接近。
本科固体物理课程论文-pn结场致发光
本科《固体物理课程》论文pn结的场致发光姓名：班级：学号：专业：学院：PN结的场致发光一、前言：随着社会的发展和科学技术的提高，LED照明技术逐渐发展起来。
LED技术的发展，将会使我们人类的生活发生很大的变化，对人类社会也将产生巨大的影响。
LED是发光二级管LightEmitting Diode英文的简称，是一种可将电能变为光能的一种器件，属于固态光源。
世界上于1960 年前后制成GaP发光二极管，于1970 年后开始进入市场，当时的LED 以红色为主，由于光效率较低，光通量很小，因此只能在电器设备和仪器仪表上作为指示灯使用。
随着管芯材料、结构、封装技术和驱动电路技术的不断进步LED 光色种类的增加，发光效率和光能量的提高，目前LED 已在科研和生产领域得到了广泛的应用，产业建设快速发展，市场应用数量增长迅猛。
尤其是近年来高光效、高亮度的白色LED 的开发成功，使得LED 在照明领域的应用成为可能。
人们普遍认为，LED 在不久的将来将部分代替传统的白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯，成为一种新型的照明光源，那将是一场照明领域的革命。
二：原理1、pn结Pn结是发光二级管的主要部件，下面先介绍一下pn结的结构及特性。
（1）载流子的转移用掺杂的方法使同一块半导体中一部分区域为P型区另一部分区为N型区，在界面处就形成了pn结。
P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内电子很多而空穴很少，而型区内空穴很多电子很少，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。
为了达到热平衡状态，就会出现载流子的转移：电子从功函数小的半导体发射到功函数大的半导体去，或者载流子从浓度大的一边扩散到浓度小的一边去。
对于同质结而言，载流子的转移机理主要是浓度梯度所引起的扩散；对于异质结（例如Si-Ge异质结，金属-半导体接触）而言，载流子的转移机理则主要是功函数不同所引起的热发射。
（图a）（2）空间电荷和内建电场的产生同质p-n结的形成：在p型半导体与n型半导体的接触边缘附近处，当空穴从p型半导体扩散到n型半导体一边去了之后，结果在p型半导体中留下了不能移动的电离受主中心——负离子中心，同理由于n型半导体中的电子向p型半导体一边扩散，结果在n型半导体中留下了不能移动的电离施主中心——正离子中心。
固体物理小论文
固体物理小论文1.引言 (2)2.晶体结构分析……………………………………………………………………。
33.结合能计算………………………………………………………………………。
.44.振动谱 (7)5.能带结构……………………………………………………………………………。
86.输运性质 (8)7.参考文献 (10)引言在本学期学习了固体物理之后，我学会了分析晶体结构性质的一些通用的基本的方法。
但当我想用这些方法分析一些晶体时，都发现很多的晶体结构都较为复杂,我们所学到的知识可能尚不足以处理这些晶体,因此我最终决定选择NaCl这种我们生活中最为常见的晶体，一是因为NaCl晶体是简立方式的结构(此处简立方不对钠离子和氯离子作分辨）,结构简单，适于练习，二是因为NaCl是我们生活中最为常见的一种物质，分析其性质颇有一种用物理学的眼光审视生活的感觉，三是因为NaCl作为一种简单结构的晶体，历史上已有很多人研究过并研究的较为透彻，很容易找到相关的资料,容易将计算的结果与他们的结果进行比较，并分析原因.晶体结构X射线衍射是研究晶体结构性质的有力手段，利用x射线衍射图谱可以很好的分析晶体的结构类型，而利用布拉维定律可以分析对应晶面的间距，我们就利用NaCl的衍射图样来分析NaCl晶体的结构：（原计划想找到关于NaCl晶体X射线衍射的实验数据，计算得到NaCl晶格常数等数据，并与通用数据相比较，但是由于各种原因,在网上找到的大部分资料都只有NaCl衍射图样,而没有给出具体的波长，没法进行计算。
）仅能做简单分析:1）确定晶体类型：NaCl的衍射图样为：由于fcc晶体有：F hkl=(1+cosπ（h+k）+cosπ（h+l) +cosπ（l+k)），hkl 全奇全偶出现衍射峰，因此NaCl为面心立方结构晶体，另外还可以通过假设原胞结构，由此计算出衍射因子,并与实验结果相比较,直至拟合出相符合的结果，从而推断出NaCl原胞内部的结构，由于实验数据及能力的限制，这里不做推导,而按照相关资料所说的。
固体物理概论论文
固体物理概论学院：物理与电气工程学院专业：物理学班级：10级学号：101101060姓名：吴晓锋1．固体物理简介固体物理学是凝聚态物理的主干，近二三十年研究工作有很大发展。
它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。
2．中国固体物理发展及成就中国科学院建立以后，组建了以固体物理为主要研究方向的应用物理研究所，他们和一些高等院校一起，推动了晶体学、低温技术、磁学、固体强度与范性学的研究工作的发展。
1958年，在新建的中国科学技术大学内设置了以凝聚态物理为专业的技术物理系。
1977年中国科学院召开的新学科规划会议上，把表面物理、非晶态物理、固体缺陷、相变和高临界温度超导体确定为凝聚态物理的发展重点。
这一时期，在北京、上海、昆明、长春、合肥等地建立了相应的研究机构。
各地的高等院校也取得了一些重要研究成果。
到1990年，中国的凝聚态物理研究的分支学科，已发展成为包括晶体学、晶体生长、磁学、半导体物理、电介质、非晶态物理、表面物理、低温物理、高压物理、固体缺陷、内耗以及固体离子学等十多个分支的大领域；研究机构已发展到十多个研究所和高校研究室，研究人员已达两千多人。
晶体中发生电子跃迁时，常常会伴随着发生晶格能量的改变，表现为晶体中电子跃迁的光吸收和光发射具有复杂的与温度有关的谱线形状。
这个问题对认识晶体的光学和光电性质、认识晶体中激发出来的载流子的运动和寿命等都有重要意义。
1950年，黄昆和里斯（A．Rhys）在“F心的光吸收和非辐射跃迁的理论”中首次对这个问题给出了完整的理论处理。
【完整版毕业论文】固体力学毕业论文
【完整版毕业论文】固体力学毕业论文摘要：本文旨在深入探讨固体力学的基本理论、研究方法及其在工程实践中的广泛应用。
通过对固体材料的力学性能、变形和破坏机制的研究，为相关领域的设计和分析提供了坚实的理论基础。
关键词：固体力学；力学性能；变形；破坏机制一、引言固体力学作为力学的一个重要分支，主要研究固体材料在受到外力作用时的变形、应力和应变分布，以及固体材料的破坏和失效规律。
它在工程领域中具有广泛的应用，如机械工程、土木工程、航空航天工程等，对于保障结构的安全性和可靠性具有重要意义。
二、固体力学的基本理论（一）应力和应变分析应力是指单位面积上所承受的内力，应变则是描述物体变形程度的物理量。
通过应力和应变的分析，可以了解固体材料在受力情况下的内部状态。
（二）弹性力学理论弹性力学主要研究固体材料在弹性范围内的变形和应力分布。
胡克定律是弹性力学的基本定律，它描述了应力与应变之间的线性关系。
（三）塑性力学理论当固体材料所受应力超过弹性极限时，会发生塑性变形。
塑性力学研究材料的塑性行为，包括屈服准则、塑性流动法则等。
三、固体材料的力学性能（一）强度特性强度是固体材料抵抗破坏的能力，包括抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
材料的强度特性与其化学成分、组织结构和加工工艺等因素密切相关。
（二）刚度特性刚度是指固体材料抵抗变形的能力，通常用弹性模量来衡量。
不同材料的弹性模量差异较大，这决定了它们在受力时的变形程度。
（三）韧性和脆性韧性材料在断裂前能够吸收较多的能量，具有较好的抗冲击性能；脆性材料则在断裂前几乎不发生塑性变形，断裂突然发生。
四、固体力学的研究方法（一）理论分析方法通过建立数学模型，运用力学基本定律和方程求解应力、应变和位移等物理量。
（二）实验研究方法通过实验测量材料的力学性能和结构的响应，为理论分析提供验证和补充。
（三）数值模拟方法利用计算机软件对固体力学问题进行数值求解，如有限元法、有限差分法等。
五、固体力学在工程中的应用（一）机械结构设计在机械零件和设备的设计中，需要考虑材料的力学性能和受力情况，以确保结构的强度、刚度和稳定性。
固体物理专题版论文
张三物理学院物理学班00000000000000一维单原子链中点缺陷局域模的研究摘要：晶体原子在格点附近的振动称为晶格振动（Crystal lattice vibration），格点在晶体中表示原子的平衡位置。
从经典力学的观点来看，晶格振动是个力学中的微小振动问题, 只要是力学体系自平衡位置发生微小位移时，这个力学体系的运动都是小振动。
固体的许多性质都可以基于静态模型来理解（即晶体点阵模型），即认为构成固体的原子在空间做严格的周期性排列，在该框架内，我们讨论了X 光衍射发生的条件，求出了晶体的结合能，以后还将在此框架内，建立能带论，计算金属大量的平衡性质。
然而它只是实际原（离）子构形的一种近似，因为原子或离子是不可能严格的固定在其平衡位置上的，而是在固体温度所控制的能量范围内在平衡位置附近做微振动。
只有深入地了解了晶格振动的规律，更多的晶体性质才能得到理解。
如：固体热容，热膨胀，热传导，融化，声的传播，电导率，压电现象，某些光学和介电性质，位移性相变，超导现象，晶体和辐射波的相互作用等等。
简正振动和振动模可以用来描述它。
所以晶格的振动模之所以具有波的形式，是因为晶格具有周期性，而晶格的振动模称为格波。
在晶体中所有原子都参与的一种振动模式表示为一个格波。
格波具有光学波和声学波两种模式或两类。
声子即为格波能量的量子，声子有光学波声子和声学波声子之分。
晶格振动（或者声子）与晶体的电导、热导、比热等都有关系。
关键词：晶格振动；点缺陷；杂质；一维单原子链；局域模；引言晶体中原子的一种最基本的运动方式即为晶体中原子围绕其平衡位置所作的微小振动。
晶格具有周期性，所以，晶格的振动模具有波的形式，我们称其为格波。
格波和一般连续介质波有共同的波的特质，但也有不同的特点。
在晶体中产生格波是由于原子间的相互作用力的存在，当原子间的相互作用力符合虎克定律时，格波即为简谐波。
格波独立存在，不发生相互作用。
倒格子空间中的第一布里渊区内的波矢可以用来描述晶体中的所有格波。
物理教学研究论文：应用型大学固体物理课程的实践与探索
物理教学研究论文：应用型大学固体物理课程的实践与探索在刚刚审议的中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要中[1]，强调了在十四五时期坚持创新驱动发展，提升企业技术创新能力，同时要求了激发人才创新活力，加强应用型人才培养。
这说明在未来的发展中，需要进一步深化产业升级转型，尤其是处于行业瓶颈的半导体产业、新材料、新能源产业等[2]。
这就要求大学的本科教育，尤其是应用型本科教育能够培养出有一定学科知识基础的，又能将所学知识应用到产业发展和产业实践中去的应用型人才。
不同于研究型大学物理类专业，对应用型大学材料类专业来说，固体物理是一门重要的专业课，同时也是半导体材料、光电二极管材料等重要专业方向课的先行课。
固体物理课程本身难度较大，许多物理概念新颖而抽象，知识如果理解不到位，实践便成了空谈。
这就要求我们对现有的固体物理教学模式进行一定的改革与探索，要求我们能够在形象地讲授固体物理的知识体系和思维方式的基础上，将课堂内容与产业实践有机地结合起来，以满足培养相关产业的应用型人才需求。
1 应用型大学教学的目标与特征对于应用型大学来说，人才培养的主要目标是培养具有扎实专业基础与一定实践能力的应用型人才[3]，这就要求教师在教学的过程当中，一定要把传授的知识落到实处。
根据作者多年在应用型大学的亲身教学经历，应用型大学的学生有如下特点：第一，应用型大学的学生，尤其是理工科的学生，偏科现象较严重，普遍理工类的科目表现较好，而比较偏重文科和语言表达类的科目表现较差。
第二，应用型大学的学生数学敏感度和想象力较弱，导致对纯数学类课程的积极性不高。
这里可以通过计算机辅助、建模辅助等教学手段，给出学生直观的函数图像，加深学生对数学函数及其衍生意义的理解[4]。
第三，应用型大学的学生，就业倾向和需求较明确，更愿意解决实际实践问题，在课堂学习方面更希望了解与生产实际以及工程实际相关联的部分。
所以，在固体物理的教学中，适当地加入和半导体材料与器件相关联的应用案例讲解，可以更好地实现与生产实际相结合[5]。
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Huzhou University
《半导体物理》课程论文
题目：_固体透明介质折射率测量方法综述_ 学院：_理学院_
专业：_光电信息科学与工程_
班级：_20142732_
学号：_2014273242_
：_朱琳_
2015-2016-II
师学院理学院本科生课程论文（文献综述）
对光密介质底部一物体A 来说，它发出的光线经界面而折射，由于空气是光疏介质，因而折射线远离法线，即折射角γ大于入射角i 。
我们自空气中看去，物体好象升高到B 的位置，如图所示。
在i 和γ很小时，由△DCA 及△DCB 可得：
C
A D C tgi i =
≈sin
C
B D
C tg =
≈γγsin
代入上面公式可得出空气对介质的相对折射率，
C
A C
B i n ==
γsin sin 21
式中AC 为固体（或液体）的厚度，BC 为固体（或液体）的视厚度，它们的值可用显微镜测出来。
因介质对空气的折射率n 为21n 的倒数，故可得
C
B C A n =
物质的折射率随光波波长而改变（此现象叫色散）。
因此，实验时应当用单色光来进行测量。
通常用对钠黄光nm 3.589=λ
的折射率来标明介质的特性。
大多数液体的折射率随温度的改
变而变化很大，因此，测液体的折射率不仅要标明波长，而且还要标明温度。
2、正文
2.1、用V 形棱镜法测量光学玻璃的折射率
图1.1.1是用V 形棱镜法测量光学玻璃折射率的测量原理图，所谓V 形棱镜是二块光学玻璃完全相同并且已知其折射率为0n 的直角棱镜胶合成的一个带有“V ”形缺口的长主棱镜。
V 形缺口的角∠AED=90º；两个尖角为∠BAE=∠CDE=45º。
被测玻璃样品P 磨出两个互成90º的平面，把它放在V 形镜的V 形缺口。
由于加工的误差，V 形缺口的角和样品的角度都不可能是正确的90º，所以样品的两个面和V 形缺口的两个面就不能正好贴合，需要在中间加上一些折射率和被测样品折射率相接近的液体，使两者很好的接触。
这种具有一定折射率的液体称为折射液，也称浸液。
一条光线沿S 的方向垂直入射在V 棱镜的AB 面上，然后通过V 棱镜和样品，如果样品的折射率n 和已知的V 棱镜折射率0n 完全相等，则整个V 棱镜加上样品P 就像一块平行平板玻璃
一样，此时光线经过样品P 和V 形缺口相接触的两个面上不发生光线的偏折，最后出射光线也将不发生任何偏折。
如果样品的折射率n 和V 棱镜材料的折射率0n 不相同时，则光线在两者相接触的面上发生折射，最后出射光线相对于入射光线要产生一个偏折角θ。
很明显θ角的大小与样品的折射率n 和已知的V 棱镜材料的折射率0n 有关，用V 形棱镜法测量光学玻璃的折射率就是利用了这个关系，通过测量出偏折角θ，然后根据一定的关系计算出样品的折射率n 的。
下面利用图1.1.1来推导偏折角θ和样品折射率n 之间的关系式，
图1.1.1中是假定了样品折射率
n 大于V 形棱镜材料的折射率0n 的情况，即n >0n 对四个折射
面应用折射定律：
在
AB
面
上
： 0sin sin n θθ
=
(1.1.1)
在AE 面上： 0sin
sin()44
n n π
π
ω=- (1.1.2)
在ED 面上： 0sin(
)sin()44
n n π
π
ωφ+=+ (1.1.3) 在DC 面上： 0sin sin n φθ= (1.1.4)
其中，ω是光线在AE 界面上的折射方向和最初入射光线方向的夹角。
φ是光线ED 界面上的折射率方向和最初入射光线方向的夹角。
从上面四组方程中可以看出只要设法消去ω和φ角，就能找出θ和n 的关系来，而V 形棱镜材料的折射率0n 是已知的。
由1.1.2式得：
()022.
sin cos cos sin cos sin 2442
n n n ππωωωω⎛⎫
=-=- ⎪⎝⎭ ∴ ()0cos sin n n ωω-= ( 1.1.5) 由（1—3）式得：
图1.1.1V 形棱镜法测量光学玻璃折射率原理图。