固体物理课程教学大纲.docx

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1、北京工业大学“固体物理”课程教学大纲英文名称：Solid State Physics课程编号：课程类型： 专业限选课学时：32 学分：2面向对象：材料科学与工程专业及相关专业先修课程：普通物理、材料科学基础一、课程性质和目（任务）固体物理是材料科学与工程专业专业限选课。其任务是让学生掌握固体物理基本规律、基本概念和处理固体物理学问题特有方法，为后续课程学习奠定必要理论基础，同时培养学生综合所学知识分析问题和解决问题能力。二、课程教学内容及要求 总体目和要求：（1）了解固体物理学发展基本情况，以及固体物理学对于近代物理和近代科技发展起作用。（2）掌握固体物理学基本概念和基本规律，培养掌握科学知识

2、方法。（3）熟悉应用固体物理学理论分析和处理问题手段方法。章节要求第一章 绪言（1学时）要求了解固体物理发展过程和当前固体物理研究进展，了解固体物理理论与材料性能与应用之间关联性。第二章 晶体结构（5学时）要求学生掌握晶体宏观特性、晶体微观结构、常见晶体结构、晶体对称性和晶面与晶向概念；了解倒格子与布里渊区概念 1 了解晶格基矢，晶格周期性、空间点阵概念，掌握原胞、晶胞，晶列、晶面指数表示方法2 理解晶体结构对称性3 理解密堆积、配位数4 了解倒易点阵，倒格子（布里渊区）第三章 晶体结合（6学时）要求学生掌握晶体结合普遍特性；熟悉离子键，共价键，金属键，分子键，氢键和特性；理解晶体结合类型与原

3、子负电性关系。1 掌握晶体结合一般性描述2 理解晶体结合基本类型及特性3 了解晶体结合与原子负电性第四章 晶格振动（6学时）要求学生重点掌握一维单原子链振动方程与格波解形式，理解一维双原子链振动和三维晶格振动；掌握声子概念与特性；理解模式密度概念；理解晶格热容与晶格振动关系；了解晶格中热传递。1 掌握一维晶格振动2 了解三维晶格振动3 掌握声子概念4 理解晶格振动模式密度和晶格热容5 了解晶格热传导第五章 能带理论（8学时）要求学生掌握能带理论基本假定，重点掌握周期场中单电子一般属性，了解近自由电子近似方法和紧束缚近似方法；深刻理解晶体中电子准经典运动；理解固体导电性能能带解释；了解能态密度定

4、义和一些简单计算。1 理解能带理论基本假设2 熟悉周期场中单电子状态一般属性3 理解近自由电子近似4 理解紧束缚近似5 了解晶体中电子准经典运动6 掌握固体导电性能能带理论解释7 了解能态密度第六章 金属电子论（6学时）要求学生重点掌握金属电子费米分布规律，了解费米能级计算方法；理解费米面构造法，了解部分金属费米面；熟悉金属电导与热导；了解金属功函数与接触电势差。1 掌握金属电子统计分布、费米能2 理解金属费米面构造方法3 熟悉金属电子电导与热导4 了解功函数、接触电势差概念三、课程教学要求1) 以教师课堂讲授为主，结合习题与辅导，并在条件许可情况下结合相关实验项目，提高教与学互动性。2) 基

5、本采用具有动画特征Powerpoint教学手段，并结合采用板书演绎，努力完善形象化教学条件。3) 本着先易后难教学原则，以章节次序讲授内容；同时，要求从中文到英文文献检索，强调读书报告在总成绩中比例，提高学习主动性和创造性。4) 课程教学中，在每一单元内容结束时，布置相关习题，并结合文献检索，加深对课程基本内容掌握，并列入最终成绩计算。5) 考试要求与考试方法改革：以主要教学内容课堂考试为主，结合读书报告，设计可以自由发挥考试题。四、实践环节无五、本课程与其它课程联系与分工固体物理是材料科学与工程等专业进入专业课程学习必要内容。它是在学生掌握普通物理和材料科学基础等相关课程内容基础上，进一步强化学生对固体材料结构、性质之间内存联系理解，为后续课程，如磁性材料、电子陶瓷、电子薄膜等专业课程讲授建立知识基础。六、使用教材及参考书：名称、作者/译者、出版社、出版时间教材：蒋平 徐至中 固体物理学简明教程复旦大学出版社参考书： 黄昆 韩汝琦固体物理学 人民教育出版社吴代鸣 固体物理学吉林大学出版社吕世骥 固体物理教程四川大学出版社C.基泰尔 固体物理导论 科学出版社4 / 4