湖南师范大学2017年物理学院《固体物理》硕士考试大纲.pdfVIP

湖南师范大学2017年物理学院 《固体物理》硕士考试大纲 一、试卷结构 1)试卷成绩及考试时间 本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。 2)答题方式：闭卷、笔试 3)题型结构 a:判断题，5小题，每小题2分，共10分 b:单项选择题，5小题，每小题2分，共10分 c:填空题，5小题，每小题3分，共15分 c:简答题，5小题，每小题6分，共30分 d:证明题,1题，共15分 e:计算题,1题,共20分 二、考试内容与考试要求 1、晶体结构 考试内容 晶体的特征，晶体点阵，晶体原胞，晶格的周期性，密勒指数，布喇菲原胞，几种典型晶体结构，密 堆积，配位数，倒格子，晶体的对称性，晶系，布拉格定律,晶体衍射实验。 考试要求 （1）了解晶体基本宏观特征,理解晶体结构空间点阵概念; （2）理解晶格及晶格周期性概念,掌握晶格原胞和基矢的选取及描述方法; （3）了解晶体密勒指数概念; （4）掌握几种典型晶体结构及其原胞选取; （5）了解和掌握简单(布喇菲)晶格和复式晶格的区别和联系; （6）了解和掌握密堆积与配位数的概念; （7）掌握晶格倒格子空间,倒格子与正格子物理和数学上的联系; （8）了解晶体的对称性，晶系及空间点群的概念; (9)了解几种常用的晶体衍射实验方法,掌握布拉格定律. 2、晶体的结合 考试内容 晶体的结合类型，互作用力和互作用势能，离子晶体和离子晶体结合能，原子(共价)晶体的结合，金 属晶体的结合，非极性分子晶体的结合能。 考试要求 （1）理解晶体的结合的四种基本类型; （2）掌握两体相互作用力和互作用势能的概念; （3）了解离子晶体和离子晶体结合能的计算; （4）了解原子共价结合的量子力学计算; （5）掌握金属原子结合成晶体的特点; （6）了解非极性分子晶体的结合能计算 3、晶格振动与晶体的热学性质 考试内容 一维点阵振动，声学波，光学波，晶格振动的量子化，声子，固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型， 晶格的自由能,晶格振动的非简谐效应。 考试要求 （1）理解晶格振动的概念; （2）掌握空间离散变量的概念并应用晶格体系； （3）掌握一维单原子链、一维双原子链振动方程的建立和求解过程; （4）掌握晶格振动频率、波矢的概念及色散关系； （5）掌握格波及声学波与光学波的概念; （6）理解掌握晶格振动的量子化方法，声子的概念; (7)理解掌握固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型; (8)了解晶格自由能的概念; (9)了解晶格振动非简谐效应的本质及宏观表现-热膨胀、热传导. 4、晶体中的缺陷与运动 考试内容 缺陷类型，热缺陷数目的统计理论，扩散方程，扩散的微观机构，热缺陷在外力作用下的运动，外来 原子在晶体中的扩散，位错，螺位错，刃位错，位错的滑移，位错和热缺陷的关系。 考试要求 （1）了解晶体缺陷的基本类型; （2）理解缺陷数目的统计理论; （3）了解缺陷扩散方程与扩散的微观机制; （4）了解热缺陷在外力作用下的运动; （5）了解外来原子在晶体中的扩散; （6）了解位错，螺位错，刃位错，位错的滑移; （7）了解位错和热缺陷的关系. 5、固体电子论基础 考试内容 金属电子气模型,金属电子气的能量状态，金属电子气状态的统计分布,费米能量，态空间与能态密度, 电子气的热容量，功函数与接触电势差。 考试要求 （1）掌握金属自由电子气模型建立的物理基础和基态性质; （2）掌握金属电子气能量及状态的量子力学求解方法; （3）掌握费米-狭拉克统计分布函数特点; （4）掌握费米能量的概念，并掌握其计算方法; （5）掌握能态空间的概念与能态密度及其计算; （6）了解电子气的热容量概念; （7）了解功函数与接触电势差. 6、能带理论 考试内容 近自由电子模型，微扰理论，布里渊区及其构造方法，布洛赫定理，能带的平面波近似方法，紧束缚 近似方法，费密面、能态密度和能带的特点,金属、半导体和绝缘体，空穴的概念，能带理论的适用范围。 考试要求 （1）理解近自由电子模型