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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、课程性质和目的（任务）固体物理是材料科学与工程专业的专业限选课。其任务是让学生掌握固体物理的基本规律、基本概念和处理固体物理学问题的特有方法，为后续课程的学习奠定必要的理论基础，同时培养学生综合所学知识分析问题和解决问题的能力。二、课程教学内容及要求总体目的和要求：（1）了解固体物理学发展的基本情况，以及固体物理学对于近代物理和近代科技的发展起的作用。（2）掌握固体物理学的基本概念和
2、基本规律，培养掌握科学知识的方法。（3）熟悉应用固体物理学理论分析和处理问题的手段方法。章节要求第一章绪言（ 1 学时）要求了解固体物理的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的关联性。第二章晶体结构（ 5 学时）要求学生掌握晶体的宏观特性、晶体的微观结构、常见的晶体结构、晶体的对称性和晶面与晶向的概念；了解倒格子与布里渊区的概念1 了解晶格基矢，晶格的周期性、空间点阵的概念，掌握原胞、晶胞，晶列、晶面指数的表示方法2 理解晶体结构的对称性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的普遍特性；熟悉离子
3、键， 共价键， 金属键，分子键， 氢键和的特性；理解晶体结合类型与原子负电性的关系。1 掌握晶体结合的一般性描述2 理解晶体结合的基本类型及特性3 了解晶体结合与原子的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的振动方程与格波解的形式，理解一维双原子链振动和三维晶格振动；掌握声子的概念与特性；理解模式密度的概念； 理解晶格热容与晶格振动的关系；了解晶格中的热传递。1 掌握一维晶格振动2 了解三维晶格振动3 掌握声子的概念4 理解晶格振动的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的基本假定，重点掌握周期场中单电子的一般属性，了解近自
4、由电子近似方法和紧束缚近似方法；深刻理解晶体中电子的准经典运动；理解固体导电性能的能带解释；了解能态密度的定义和一些简单的计算。1 理解能带理论的基本假设2 熟悉周期场中单电子状态的一般属性3 理解近自由电子近似4 理解紧束缚近似5 了解晶体中电子的准经典运动6 掌握固体导电性能的能带理论解释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的费米分布规律，了解费米能级的计算方法；理解费米面的构造法，了解部分金属的费米面；熟悉金属的电导与热导；了解金属的功函数与接触电势差。1 掌握金属电子的统计分布、费米能2 理解金属的费米面的构造方法3 熟悉金属电子的电导与热导4 了解功函
5、数、接触电势差的概念三、课程教学要求1)以教师课堂讲授为主，结合习题与辅导，并在条件许可的情况下结合相关的实验项目，提高教与学的互动性。2)基本采用具有动画特征的Powerpoint教学手段，并结合采用板书演绎，努力完善形象化教学的条件。3)本着先易后难的教学原则，以章节次序讲授内容；同时，要求从中文到英文的文献检索，强调读书报告在总成绩中比例，提高学习的主动性和创造性。4)课程教学中，在每一单元内容结束时，布置相关的习题，并结合文献检索，加深对课程基本内容的掌握，并列入最终成绩的计算。5)考试要求与考试方法改革：以主要教学内容的课堂考试为主，结合读书报告，设计可以自由发挥的考试题。四、实践环节无五、本课程与其它课程的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的必要内容。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的基础上，进一步强化学生对固体材料的结构、性质之间的内存联系的理解，为后续课程，如磁性材料、电子陶瓷、电子薄膜等专业课程的讲授建立知识基础。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
