科目代碼：F1101 科目名稱：固體物理

一、考試要求

主要考察考生是否掌握了固體物理中的基本概念、基本理論和基本方法，包括晶體結(jié)構(gòu)的周期性描述，晶面、晶向、倒格子等基本概念，固體結(jié)合的基本特征，晶格振動(dòng)模型求解和模式密度，電子能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度等計(jì)算方法，以及是否具備運(yùn)用基本理論和基本方法，分析解決晶體熱學(xué)、電學(xué)等性質(zhì)相關(guān)問題的能力。

二、考試內(nèi)容

1、晶體結(jié)構(gòu)與X射線衍射

晶格結(jié)構(gòu)的周期性與對(duì)稱性：原胞、單胞，晶向與晶面指數(shù)，典型的晶體結(jié)構(gòu)、倒易點(diǎn)陣，布喇格方程與勞厄方程，結(jié)構(gòu)因子與原子形狀因子。

2、晶體的結(jié)合

晶體的結(jié)合類型及基本特點(diǎn)，離子晶體的內(nèi)能，馬德隆能與馬德隆常數(shù)、離子半徑、分子晶體的內(nèi)能，Lenard-Jeans勢(shì)、平衡點(diǎn)陣常數(shù)。

3、晶格振動(dòng)，晶體的熱學(xué)性質(zhì)

一維晶格振動(dòng)方程，波恩-卡曼條件、光學(xué)支與聲學(xué)支色散關(guān)系、簡(jiǎn)正模式、長(zhǎng)波近似、晶格振動(dòng)的量子化，聲子，模式密度、固體熱容的德拜模型與愛因斯坦模型，非簡(jiǎn)諧效應(yīng)，熱導(dǎo)率。

4、能帶論

布洛赫定理，近自由電子模型，電子在周期場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度與加速度，有效質(zhì)量，導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn)、能帶計(jì)算的緊束縛模型。

5、金屬電子論

金屬電子氣的能量狀態(tài)，費(fèi)米能與費(fèi)米波矢，態(tài)密度、電子氣的內(nèi)能與熱容，Ohm定理與Hall效應(yīng)、分布函數(shù)和玻爾茲曼方程、弛豫時(shí)間近似和電導(dǎo)率公式。

三、題型

考試題型包括概念解釋、問答和計(jì)算分析題，總分100分，概念解釋題占20%，問答題占20%，計(jì)算分析題占60%。

四、參考教材

黃昆，韓汝琦，《固體物理學(xué)》，高等教育出版社，1998年;

閻守勝，《固體物理基礎(chǔ)》，北京大學(xué)出版社，2003年。