2018年华中科技大学2248固体物理考博大纲

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华中科技大学博士研究生入学考试《固体物理》考试大纲
第一部分 考试说明
一、考试性质
全国博士研究生入学考试是为高等学校招收博士研究生而设置的。它的评价标准
是高等学校优秀硕士毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本
的固体电子学理论基础并有利于在专业上择优选拔。
考试对象为参加当年全国博士研究生入学考试的硕士毕业生，或具有同等学力的
在职人员。
二、考试的学科范围
考试内容包括：晶体结构、倒易点阵与晶体衍射；晶体结合；晶格振动与热学性
质；自由电子费米气体；电子能带论。
考查要点详见本纲第二部分。
三、评价目标
本课程考试的目的是考察考生对固体物理学的基本概念、基本原理和基本方法的
掌握程度和利用基础知识解决电子科学与技术相关问题的能力。
四、考试形式与试卷结构
1 答卷方式：闭卷，笔试。
2 答题时间：180 分钟。
3 各部分内容的考查比例：满分 100 分
晶体结构、倒易点阵与晶体衍射 约 20%；
晶体结合 约 20%；
晶格振动及热学性质 约 20%；
自由电子费米气体 约 20%；
固体电子能带论 约 20%。
4 题型比例
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简答题（包括概念、模型及物理现象的解释、判断题、简单计算题） 40%；
证明题 20%；计算题 40%。
第二部分 考查要点
1 晶体结构、倒易点阵与晶体衍射
晶格结构的周期性与对称性：初基晶胞、惯用晶胞，晶向与晶面指数；典型晶体
结构；倒易点阵，布里渊区；布喇格方程与劳厄条件，结构因子与原子形状因子。
2 晶体的结合
晶体的结合类型及基本特点；离子晶体内能，马德隆能与马德隆常数、离子半径；
分子晶体的内能，Lenard-Jeans 势；内聚能及平衡点阵常数。
3 晶格振动与热学性质
一维单原子和双原子链的振动方程、简正模式、光学支与声学支色散关系、长波
近似；点阵振动量子化，声子及其统计分布；模式密度、固体热容的德拜模型与爱因
斯坦模型；非简谐效应，热膨胀与热导率。
4 自由电子费米气体；
金属电子气的能量状态，费米能与费米波矢，能态密度；电子气的内能与热容；
Ohm 定理与 Hall 效应、电子气的热导率。
5 固体电子能带论
布洛赫定理；近自由电子模型，能隙的起因；布洛赫电子在外场中的动力学，有
效质量的物理基础；导体、半导体和绝缘体能带的基本特点。 能带计算的紧束缚模型；
费米面的构造。
第三部分 考试样题（略）