第1个回答 2010-12-07
第一章 晶体的结构
[教学目的]使学生建立起三维空间粒子各种排列的图像，掌握描述晶体结构周期性、对称性的方法和基本概念，并能进行必要的计算，掌握倒格子与布里渊区、晶体X射线衍射的概念，了解晶格结构的确定方法 。
[教学重点与难点]
重点：晶体结构，空间点阵，倒格子与布里渊区，晶向、晶面指数
难点：晶体对称操作，点群和空间群
[教学时数]11学时
[教学方法与手段]课堂讲授，多媒体教学
1.1 几种常见的晶体结构
晶体的宏观特性 密堆积 配位数 几种常见晶格结构
1.2 晶体结构的周期性
空间点阵学说 布喇菲格子 原胞与晶胞
1.3 晶列 密勒指数
晶列指数 晶面指数 密勒指数
1.4 晶体的对称性
对称操作的线性变换 晶格转轴的度数 基本对称操作 晶格结构的基本类型
1.5 倒格子与布里渊区
倒格矢 倒格子空间 倒格矢与正格矢的关系 布里渊区
1.6 晶体的X射线衍射
X射线衍射 其他晶体结构测定方法介绍
1.7 原子散射因子 几何结构因子
第二章 晶体的结合
[教学目的] 使学生掌握原子（或分子）结合成晶体时它们相互作用的方式，理解晶体结合的基本形式与固体材料的结构以及物理、化学性质之间的关系。
[教学重点与难点]
重点：晶体结合的基本类型 结合力的一般性质 离子晶体的结合能
难点：离子晶体结合能
[教学时数] 4学时
[教学方法与手段]课堂讲授
2.1 晶体结合的类型
离子晶体 原子晶体 金属晶体 价键理论 分子晶体 氢键晶体
2.2 结合力的一般性质
原子间的相互作用 晶体的内能 结合能 体积弹性模量
2.3 离子晶体的结合能
离子晶体的结合能 马德隆常数
*2.4 分子晶体的结合能
*2.5 离子半径
*2.6 原子晶体的结合
第三章 晶格振动与晶体的热学性质
[教学目的] 掌握一维原子链的振动特性及色散关系，理解比较抽象的声子概念。掌握能态、费密能量的概念，掌握晶格热容量的量子理论，理解晶格振动对晶体热学性质的影响，了解晶格振动谱的测定方法，了解固体的两种非间谐效应——热膨胀和热传导。
[教学重点与难点]
重点：一维原子链晶格振动的色散关系，晶格振动的量子化、声子的概念，爱因斯坦模型及德拜模型
难点：一维原子链晶格振动的色散关系，晶格振动的量子化、声子的概念
[教学时数] 12学时
[教学方法与手段]课堂讲授
3.1 原子链的振动
一维单原子链振动 一维双原子链振动声学波和光学波 长波极限 周期性边界条件 三维晶格振动的规律
3.2 简正振动 声子
简谐振动与简正坐标 晶格振动的量子化 声子
*3.3 长波近似
长声学波 离子晶体中的长光学波
3.4 确定晶格振动谱实验方法
振动谱 确定晶格振动谱的实验方法
3.5 晶格振动的热容理论固体比热容
晶格振动的热容理论 频率分布函数 爱因斯坦模型 德拜模型
3.6 非简谐效应
非简谐效应 声子对晶体热传导的贡献 非简谐效应对晶体热膨胀的影响
第四章 晶体结构中的缺陷
[教学目的] 掌握晶体中的缺陷的类型，掌握热缺陷的概念、热缺陷的统计平衡理论；理解晶体中扩散的微观机理；了解色心、位错、面缺陷的概念。
[教学重点与难点]
重点：晶体缺陷的统计数目，肖脱基缺陷和夫仑克缺陷。
难点：热缺陷的运动、产生和复合，缺陷扩散的微观机制。
[教学时数]4学时
[教学方法与手段]课堂讲授
4.1 缺陷的类型
点缺陷 线缺陷 面缺陷
4.2 热缺陷的统计平衡理论
4.3 晶体中的扩散及其微观机理
扩散第一定律 扩散第二定律 扩散的微观机制
第五章 金属电子论基础
[教学目的]了解金属的经典电子气理论；了解电子气的基态性质；理解电子气的费米能量和热容量的概念；掌握能态密度、费米面等概念，理解功函数和接触电势差的概念；了解金属的一些基本性质。
[教学重点与难点]
重点：自由电子气的概念，自由电子气的费密能量
难点：费米能与费米波矢，态密度，电子比热容
[教学时数]6学时
5.1 自由电子气体模型
特鲁德经典电子气模型 索末菲自由电子气模型 态密度 费米面
5.2 电子比热容的量子理论
费米－狄拉克分布金属电子气的热激发态 电子比热容
5.3 逸出功 接触电势差
逸出功 热电子发射接触电势差
5.4 金属一些基本性质的讨论
金属的电导率磁电效应 导热性
第六章 能带理论基础
[教学目的] 掌握固体电子态中最基本定理：布洛赫定理，理解能带理论的两种近似方法——近自由电子近似和紧束缚近似，理解晶体中电子运动的速度、加速度、有效质量、空穴等概念，掌握区别的规律，对固体能带理论有一定的认识和掌握。
[教学重点与难点]
重点：布洛赫定理 近自由电子近似 紧束缚近似 有效质量 空穴 金属、半导体和绝缘体的能带论解释
难点：布洛赫波近自由电子近似 晶体能带的计算方法
[教学时数]12学时
[教学方法与手段]课堂讲授
6.1 能带理论的基本假设
绝热近似 平均场近似 周期势场假设
6.2 周期场中单电子状态的一般属性
布洛赫定理
6.3 近自由电子近似
近自由电子近似 非简并微扰 简并微扰 近自由电子的能量 能带结构 能带的图示
6.4 紧束缚近似
紧束缚近似模型立方晶体的能带宽度 原子能级与能带
6.5 晶体中电子的准经典运动
电子的准经典运动 电子的速度和加速度 有效质量
6.6 固体导电的能带理论
恒定电场作用下的电子的运动 能带的电子填充情况与固体的导电性 导体、半导体和绝缘体的能带结构
*6.7 磁场作用下的电子运动
第七章 半导体电子论
[教学目的] 掌握半导体的基本知识，理解半导体中电子运动形式及规律，了解半导体的有关性质。
[教学重点与难点]
重点：半导体的能带结构
难点：半导体中电子的费米统计分布
[教学时数]6学时
[教学方法与手段]课堂讲授
7.1 半导体的基本能带结构
7.2 半导体中的杂质
7.3 电子与空穴的统计分布
7.4 电导和霍尔效应
7.5 半导体的光吸收
六、课程学时分配表
教学内容(章)
讲课学时
实验学时
上机学时
习题课
其它
绪言
1
第一章 晶体结构
11
第二章 晶体的结合
4
第三章 晶格振动与晶体的热学性质
11
1
第四章 晶体结构中的缺陷
4
第五章 金属电子论基础
6
第六章 能带理论基础
10
2
第七章 半导体电子论
6
合 计
53
3