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2018年辽宁师范大学复试固体物理考研大纲
1 硕士研究生入学复试考试大纲 《固体物理基础》(1-5)章 注意:本大纲为参考性考试大纲,是考生需要掌握的基本内容。 适用专业:凝聚态物理 制订单位:辽宁师范大学 物理与电子技术学院 2 一、课程简介 固体物理学是研究固体的微观结构、研究组成固体的粒子(原子、离子、电 子等)之间相互作用与规律、在此基础上阐明固体宏观性质的学科。固体物理学 是材料科学的基础,而材料是人类生活和一切生产活动的物质基础,对工业乃至 人类生活都有重大影响。 固体物理学主要研究晶体,晶体的知识是准晶体和非晶体学习和研究的基 础。固体物理学与力学、电动力学、量子力学等学科相比较,具有不同的特点, 这些学科学习的是一种运动形式,而固体物理学的学习内容主要有:晶体的几何 结构;形成晶体结构的原子的最普遍的晶格振动规律;晶体中电子的能量特征和 运动;半导体物理、超导电性等一些专题内容。 二、考试内容及要求 第一章 晶体结构 一、考核知识点 1.晶体基本知识及结构 2.晶体的布喇菲空间点阵 3.晶体的周期性 基矢的概念 4.密堆积 配位数 5.倒格子空间 6.晶体的对称性 7.晶格结构的分类 8.晶体的布里渊区 9.布拉格方程和劳厄方程、原子散射因子、几何结构因子 二、考核要求 (一)晶体结构基本知识 3 识记:晶体基本知识及结构 (二)晶体的布喇菲空间点阵 识记:(1)晶体的布喇菲空间点阵 (2)原胞、晶胞、晶列、晶面指数 (3)晶体的密勒指数 (三)晶体的周期性 基矢的概念 识记:(1)晶体的周期性 (2)基矢的概念 (四)密堆积 配位数 识记:(1)晶体密堆积知识及结构 (2)晶体的配位数 (五)倒格子空间 综合应用:能使用倒格子空间 (六)晶体的对称性 识记:晶体的对称性 (七)晶格结构的分类 识记:(1)晶格结构的分类 简单应用:晶格结构的分类的相关知识解决晶体实际问题,完成作业要求。 (八)晶体的布里渊区 识记:(1)布里渊区的定义 (2)简单正方二维晶格布里渊区的画法 (九)X 射线衍射布拉格方程和劳厄方程、原子散射因子、几何结构因子 4 领会:(1)X 射线衍射布拉格方程和劳厄方程 (2)原子散射因子的相关知识 (3)几何结构因子的相关知识 第二章 晶体的结合 一、考核知识点 1.晶体的电负性 2.晶体的结合类型 3.结合力的一般性质 4.分子晶体的结合能 5.离子晶体的结合能 6.离子半径 二、考核要求 (一)晶体的电负性 识记:晶体的分类和的电负性 (二)晶体的结合类型 识记:晶体的结合类型 (三)结合力的一般性质 识记:结合力的一般性质 (四)分子晶体的结合能 简单应用:非极性分子的结合能计算方法 (五)离子晶体的结合能 简单应用:离子晶体的结合能和一般计算方法 5 (六)离子半径 领会:离子半径的定义和简单求解方法 第三章 晶体振动与晶体的热学性质 一、考核知识点 1.原子链的振动 2.简正振动声子 3.长波近似 4.晶格振动的热容理论 固体比热容 5.非简谐效应 二、考核要求 (一)原子链的振动 识记:一维原子链振动的基本概念和数学模型 (二)简正振动、声子 识记:(1)声子的概念 (2)晶格振动谱的实验测定原理和方法 (三)长波近似 领会:长波近似概念和模型的数学推导 (四)晶格振动的热容理论 固体比热容 简单应用:(1)晶体比热的爱因斯坦模型基本知识 (2)晶体比热的德拜模型基本知识 (3)固体比热容公式推导过程和前提条件 (五)非简谐效应 6 识记:(1)非简谐效应基本概念 (2)晶格的自由能 (3)晶体的热力学函数基本知识 第四章 能带理论 一、考核知识点 1.能带理论的基本假设 2.周期场中单电子状态的一般性质 3.近自由电子近似 4.紧束缚近似 5.能带计算的近似方法 二、考核要求 (一)能带理论的基本假设 识记:(1)能带理论的基本假设相关知识 (2)理解恒定电场作用下电子的运动规律 (3)电子的有效质量 (二)周期场中单电子状态的一般性质 领会:(1)理解周期场中单电子状态的一般性质 (2)晶体能态密度基本知识 综合应用:晶体能态密度的计算 (三)近自由电子近似 综合应用:(1)近自由电子近似相关知识 (2)理解近自由电子近似的应用条件 7 (3)能熟练运用近自由电子近似模型解决实际习题中的问题 (四)紧束缚近似近 综合应用:能熟练运用紧束缚近似模型解决实际习题中的问题 (五)能带计算的近似方法 识记:能带计算的近似方法中的基本假设相关知识 综合应用:能熟练运用能带计算的近似方法解决晶体能带计算问题 第五章 晶体中电子在电场和磁场中的运动 一、考核知识点 1.电子运动的半经典模型 2.固体导电的能带理论 3.磁场作用下的电子运动 4.费米面的构造 5.费米面的测量 6.用光电子谱研究能带结构 7.一般金属的能带结构 二、考核要求 (一)电子运动的半经典模型 识记:(1)电子在外加电磁场中的运动 (2)漂移速度方程 (二)固体导电的能带理论 领会:用能带理论解释常见晶体材料的一般性质 (三)磁场作用下的电子运动 8 识记:(1)磁场作用下的电子能态等概念 (2)漂移速度方程 领会:(1)电子在恒定磁场中的运动规律 (2)回旋共振、德·哈斯-范·阿尔芬效应 (四)费米面的构造 识记:费米能级和费米面的概念 领会:用相关公式计算一般晶体材料的费米能级 (五)费米面的测量 领会:用相关公式计算一般晶体材料的费米能级 (六)用光电子谱研究能带结构 识记:(1)光电子谱的产生机制和检测技术 (2)能带结构与光电子谱的关系 (七)一般金属的能带结构 识记:金属的能带结构的特点 综合运用:用金属的能带结构分析晶体的性质
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