固体物理基础教学大纲.PDFVIP

固体物理基础教学大纲 课程代码 课程名称：固体物理基础 学分：2 周学时4 面向对象：本科生 预修课程要求：普通物理、材料基础 一、课程介绍（100-150 字） （一）中文简介： 固体物理是通过量子机制，结晶学，电磁和合金学研究固体物质，即微观特性对宏观性 质的影响，通过微观机制解释宏观的物理性质。因此固体物理是普通物理的综合，也是材料 科学的理论基础，同时是一门不断发展的学科。本课程包括六部分：第一部分为晶体结构； 第二部分为固体结合；第三部分为晶格振动；第四部分为能带理论；第五部分为半导体能带、 掺杂、导电性与器件应用；第六部分为磁性、超导电性和光子晶体。固体物理是一个前沿的、 综合性的、不断发展的基础学科。 （二）英文简介 The Basic of Solid-State Physics is the study of solid matter through methods such as quantum mechanics, crystallography, electromagnetism and metallurgy. Solid-state physics considers how the large-scale properties of solid materials result from their atomic-scale properties. Solid-state physics thus forms the theoretical basis of materials science. There are six parts in the course. The first is crystal structure. The second is binding. The third is vibration. The fourth is band. The fifth is semiconductor. The sixth is magnetic, superconductivity and photonic crystal . Solid State Physics is advanced comprehensive and developmental fundamental science. 二、教学目标 (一)学习目标 通过固体物理基础课程的学习，对晶体内原子、电子等微观粒子运动的物理本质及其有 关模型有基本了解，掌握晶体内微观粒子的运动规律及其与晶体宏观性能的物理联系，深刻 理解晶体宏观性能的微观物理本质，为进一步学习有关专业课程奠定必要的理论基础。在教 学过程中，培养学生从微观层次分析各种固体现象的思维能力，提高学生运用物理学综合知 识分析问题、解决问题的能力及创新能力，为进一步学习、科研奠定理论基础。培养学生将 理论与现实结合的能力。 从电子、离子的微观运动规律，研究固体物质的宏观物理性质，为材料性能的研究奠定 理论基础。 （二）可测量结果 1) 掌握固体物理教学内容中所要求的各个物理概念，从科学定义和朴素的物理思想两 方面理解物理概念。 2）牢固掌握固体物理中的一些计算公式，能熟练应用相关公式对相应的科学问题进行 计算和推理。 3）了解固体物理衍生的科学问题，特别是固体物理对材料科学研究的基础作用，了解 固体物理与材料科学的关联性。 4）形成固体物理英文科学文献的阅读能力。 5）具有独立评判和在讨论中的批评与合作能力。 注：以上结果通过课堂提问、课程作业以及笔试等环节测量。 三、课程要求 （一）授课方式与要求 授课方式：a.教师讲授（讲授核心内容、总结、按顺序提示今后内容、答疑、公布讨论 主题等）；b.课后阅读（按照推荐参考文献，进行阅读和讨论发言）；c.期末闭卷考试。 课程要求：熟悉基本知识、培养思维和表达能力、提高中外文英文科学文献的阅读能力， 形成对材料及固体物理研究的兴趣。 （二）考试评分与建议 期末闭卷考试占70％，平时课程作业占30％ （包括上课情况、课堂回答问题情况、可 以是考题设计、文献阅读总结、ppt 报告等）。 四、教学安排 第一次：材料、物理与器件 主要内容：材料、物理性质与器件应用的关系。固体物理是研究固体物质的性质，而有用的 固体物质就是材料，用材料制备有用的东西就是器件，器件