材料物理导论课程教学大纲

1、材料物理导论课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：材料物理导论所属专业：材料物理课程性质：专业基础课学分：4（二）课程简介、目标与任务；课程简介：材料物理导论是材料科学专业的主干基础课，它着重阐述固体的结构、组成粒子间的相互作用以及粒子的运动规律，并在此基础上阐明固体的基本性质及其应用的原理。目标与任务：通过本课程的学习，使学生们学习和掌握固体的基本结构和固体宏观性质的微观本质，使学生们掌握研究固体物理的基本方法和理论。使学生们掌握晶体结构、晶体结合、声子、自由电子和能带理论等相关知识。着重培养学生对基本物理概念、物理模型和物理过程的理解。（三）先修课程要

2、求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；先修课程为量子力学、热力学与统计物理。后续课程包括材料科学基础、材料学等。（四）教材与主要参考书。 教材：C. 基泰尔固体物理导论主要参考书：1 黄昆、韩汝琪固体物理学2 胡安、章维益 固体物理学3 黄昆固体物理学4 孙会元 固体物理基础5 方俊鑫、陆栋固体物理学二、课程内容与安排第一章 晶体结构第一节 绪论第二节 原子的周期性阵列第三节 点阵的基本类型第四节 晶向、晶面指数系统第五节 简单晶体结构第二章 晶体衍射和倒易点阵第一节 晶体衍射第二节 散射波振幅第三节 布里渊区第四节 实验衍射方法第五节 结构基元的傅立叶分析第三章 晶体结合第一节

3、 晶体结合的基本形式第二节 惰性气体的晶体第三节 离子晶体第四章 声子I晶格振动第一节 一维单原子链振动第二节 一维双原子链振动第三节 三维晶格振动第四节 格波量子-声子第五节 声子动量第五节 声子对中子的非弹性散射第五章 声子II热学性质第一节 晶格热容第二节 非谐晶体相互作用第三节 晶格的热传导第六章 自由电子费米气体第一节 金属自由电子论的物理模型第二节 能级和态密度第三节 自由电子气体的热容第四节 电导和欧姆定律第五节 电子在电磁场中的运动第六节 金属热导率第七章 能带I第一节 近自由电子模型第二节 布洛赫定理第三节 电子在周期势场中的波动方程第四节 能带的图示法第五节 能带与导电性第

4、八章 能带II第一节 准经典近似与运动方程第二节 空穴第三节 有效质量第九章 费米面和金属第一节 费米面构图第二节 紧束缚近似第三节 费米面研究的实验方法（一）教学方法与学时分配课堂讲授，18周，共72学时。课 程 内 容学 时1、晶体结构102、晶体衍射和倒易点阵123、晶体结合64、声子I晶格振动95、声子II热学性质86、自由电子费米气体87、能带I98、能带II69、费米面和金属4合计72（二）内容及基本要求主要内容：本课程着重阐述固体的结构、组成粒子间的相互作用以及粒子的运动规律，并在此基础上阐明固体的基本性质及其应用的原理。涉及固体的基本结构和固体宏观性质的微观本质，主要包括晶体结构、倒易点阵、晶体结合、声子、自由电子论和能带理论等相关知识。【重点掌握】：晶体结构、倒易点阵、声子、能带理论【掌握】：晶体衍射、晶体结合、自由电子论【了解】：费米面和金属【难点】：声子、能带理论（重点掌握、掌握、了解、一般了解四个层次可根据教学