2018年天津工業(yè)大學(xué)碩士研究生固體物理考試大綱

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天津工業(yè)大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試業(yè)務(wù)課考試大綱

課程編號(hào)：619 課程名稱：固體物理

一、考試的總體要求

“固體物理”入學(xué)考試是為招收物理、電子、材料類碩士生而實(shí)施的選拔性考試。其指導(dǎo)思想是有利于選拔具有扎實(shí)的固體基礎(chǔ)理論知識(shí)的高素質(zhì)人才。要求考生能夠系統(tǒng)地掌握固體的基本結(jié)構(gòu)和固體宏觀性質(zhì)的微觀本質(zhì);學(xué)習(xí)和掌握處理微觀粒子運(yùn)動(dòng)的理論方法;學(xué)習(xí)和掌握運(yùn)用能帶理論分析晶體中電子性質(zhì)的處理方法以及具備運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問題和解決問題的能力。

二、考試的內(nèi)容及比例

晶體的結(jié)構(gòu) (10-20%)

(1)晶體的周期性，晶體的特征，基矢，格點(diǎn)，布拉菲格子，晶胞，維格納—賽茲原胞，14種布拉菲格子，7個(gè)晶系。

(2)晶向指數(shù)，晶面指數(shù)，晶面符號(hào)。

(3)晶體的宏觀對(duì)稱性，線性變換與對(duì)稱性，對(duì)稱操作與宏觀對(duì)稱元素，旋轉(zhuǎn)，對(duì)稱面，對(duì)稱中心，旋轉(zhuǎn)反演軸。

(4)倒格子引入，正倒格子的關(guān)系，布里淵區(qū)，二維、三維布里淵區(qū)。

(5)配位數(shù)，密堆積，典型化合物晶體的配位數(shù)。

(6)晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)確定，x射線衍射，幾何結(jié)構(gòu)因子，反射球，勞厄方程，電子衍　　　射，中子衍射。

2.固體的結(jié)合 (15-20%)

(1)典型離子晶體基本特點(diǎn)，離子晶體的結(jié)合能，彈性模量。

(2)共價(jià)鍵基本特征，典型例子，軌道雜化。

(3)金屬結(jié)合。

(4)范德瓦爾斯結(jié)合，勒納—瓊斯勢(shì)。

3.晶格振動(dòng)與晶體熱學(xué)性質(zhì) (15-25%)

(1)一維單原子鏈晶格振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程，格波，邊界條件，聲子，色散關(guān)系。

(2)一維雙原子鏈 聲學(xué)波與光學(xué)波，雙原子鏈的晶格振動(dòng)，色散關(guān)系，光學(xué)波，長(zhǎng)波極限。

(3)三維晶格的振動(dòng)，三維晶格振動(dòng)，晶格振動(dòng)譜，典型晶體的格波譜。

(4)離子晶體的長(zhǎng)光學(xué)波，運(yùn)動(dòng)方程，橫波，縱波，LST關(guān)系，長(zhǎng)光學(xué)波振動(dòng)的理論，光學(xué)性質(zhì)。

(5)晶格熱容理論，愛因斯坦模型，德拜模型，態(tài)密度。

4.晶體中電子能帶理論 (20-30%)

(1)布洛赫定理。

(2)一維周期場(chǎng)中電子運(yùn)動(dòng)的近自由電子近似，微擾計(jì)算，能帶，能隙，簡(jiǎn)約布里淵區(qū)。

(3)三維周期場(chǎng)中電子運(yùn)動(dòng)的近自由電子近似，布里淵區(qū)與能帶。

(4)緊束縛近似，微擾計(jì)算，原子能級(jí)與能帶的對(duì)應(yīng)關(guān)系，瓦尼爾函數(shù)。

(5)晶體能帶的對(duì)稱性， E(k)函數(shù)的對(duì)稱性。

(6)能態(tài)密度與費(fèi)米面，能態(tài)密度函數(shù)，二維、三維費(fèi)米面，費(fèi)米面的構(gòu)造。

5.自由電子論和電子的輸運(yùn)性質(zhì) (10-20%)

(1)電子運(yùn)動(dòng)的半經(jīng)典模型，波包，電子速度，加速度，有效質(zhì)量。

(2)恒定電場(chǎng)作用下電子的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)規(guī)律，滿帶不導(dǎo)電，導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的能帶解釋，近滿帶與空穴。

(3)恒定磁場(chǎng)下電子的運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)，自由電子情況的量子理論。

三、考試的題型及比例

1.簡(jiǎn)答題(基本的物理概念、經(jīng)典模型解釋及比較)20-25%

2.證明題 20-30%

3.計(jì)算題 45-60%

四、考試形式及時(shí)間

“固體物理”考試形式為筆試，考試時(shí)間為3小時(shí)。

五、主要參考教材(參考書目)

1.黃昆原著，韓汝琦改編. 固體物理學(xué) 北京：高等教育出版社，1988年