固体物理课程教学大纲.pdf

固体物理课程教学大纲

一、课程目标

本课程旨在帮助学生全面理解和掌握固体物理学的基本概念、原理

和方法，培养学生在实际问题中运用固体物理知识进行分析和解决问

题的能力。

二、课程内容

1.固体物理学的基本概念

1.1固体物质的结构特点

1.2离子晶体、金属晶体和共价晶体的结构及其特征

1.3各种晶格结构的几何和物理性质

2.固体物理的热学性质

2.1热传导及固体的热导率

2.2固体的热膨胀及其应用

2.3热容与固体热力学性质

2.4固体的热导电和热辐射现象及其应用

3.固体物理的电学性质

3.1电导率与导体的性质

3.2半导体物理学基础

3.3超导体的基本原理和应用

3.4介电材料的特性和应用

4.固体物理的光学性质

4.1固体的吸收、散射和透射

4.2衍射和干涉现象及其应用

4.3光导纤维和光波导的原理和应用

5.固体物理的量子力学性质

5.1电子能带理论和晶体中的能带结构

5.2固体中的声子和声子态密度

5.3固体中的磁性和费米液体理论

6.固体物理的其他专题

6.1固体中的输运现象与能带理论

6.2固体材料的结构调控与性能优化

6.3纳米材料与纳米结构的物理特性

6.4固体物理在材料科学和工程中的应用

三、教学方法

1.理论授课：通过演示、图例和实例解释固体物理学的基本概念和

原理，让学生掌握科学的基本理论知识。

2.实验教学：设计相关的实验，让学生亲自操作、观察和分析实验

现象，培养学生实验动手和思维的能力。

3.讨论与互动：组织学生讨论、合作和演示，提升学生的团队合作

和表达能力。

4.综合案例分析：引导学生关注固体物理学在实际问题中的应用，

进行实际案例分析和解决方案的探讨。

四、考核方式

1.平时表现：包括课堂参与、作业提交和实验报告等。

2.学术论文：要求学生完成一篇固体物理学相关的学术论文，包括

文献综述、实验设计和数据分析等。

3.期末考试：通过笔试形式考察学生对固体物理学知识的掌握程度

和应用能力。

五、参考教材

1.杨福家，方旭华.固体物理学.高等教育出版社，2008.

2.张宝林，张秀琴.固体物理学.科学出版社，2014.

3.CharlesKittel.IntroductiontoSolidStatePhysics.Wiley，2004.

六、参考资料

1.蔡建平，郭士存，张殿仁.固体物理学实验指导.高等教育出版社，

2012.

2.吴国良，麦家涛，耿開群，何大起.固体物理学中的数学方法.高

等教育出版社，2009.

以上为《固体物理课程教学大纲》的内容概述。本课程旨在为学生

提供系统的固体物理学知识，培养学生的科学思维能力和实际问题解

决能力。希望通过本课程的学习，学生能够深入理解固体物理学的基

本概念和原理，并能在科学研究和工程实践中灵活运用所学知识。