809《固体物理》

中科院研究生院硕士研究生入学考试

《固体物理》考试大纲

本《固体物理》考试大纲适用于中国科学院凝聚态物理及相关专业的硕士研究生入学考试。《固体物理》是研究固体的结构、组成粒子的相互作用以及运动规律的学科，是物理研究的一个重要组成部分，是许多学科专业的基础课程。本科目的考试内容包括晶体结构、晶格振动、能带理论和金属电子论等。要求考生深入理解其基本概念，有清楚的物理图象，能够熟练掌握基本的物理方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

一、考试内容

（一）晶体结构

1、单晶、准晶和非晶的结构上的差别

2、晶体中原子的排列特点、晶面、晶列、对称性和点阵的基本类型

3、简单的晶体结构

4、倒易点阵和布里渊区

5、X射线衍射条件、基元的几何结构因子及原子形状因子

（二）固体的结合

1、固体结合的基本形式

2、分子晶体与离子晶体，范德瓦尔斯结合，马德隆常数

（三）晶体中的缺陷和扩散

1、晶体缺陷：线缺陷、面缺陷、点缺陷

2、扩散及微观机理

3、位错的物理特性

4、离子晶体中的点缺陷和离子性导电

（四）晶格振动与晶体的热学性质

1、一维链的振动：单原子链、双原子链、声学支、光学支、色散关系

2、格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似

3、固体热容：爱因斯坦模型、德拜模型

4、非简谐效应：热膨胀、热传导

5、中子的非弹性散射测声子能谱

（五）能带理论

1、布洛赫定理

2、近自由电子模型

3、紧束缚近似

4、费密面、能态密度和能带的特点

（六）晶体中电子在电场和磁场中的运动

1、恒定电场作用下电子的运动

2、用能带论解释金属、半导体和绝缘体，以及空穴的概念

3、恒定磁场中电子的运动

4、回旋共振、德·哈斯-范·阿尔芬效应

（七）金属电子论

1、金属自由电子的模型和基态性质

2、金属自由电子的热性质

3、电子在外加电磁场中的运动、漂移速度方程、霍耳效应

二、考试要求

（一）晶体结构

1. 理解单晶、准晶和非晶材料原子排列在结构上的差别

2. 掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解对称性和点阵的基本类型

3. 了解简单的晶体结构

4. 掌握倒易点阵和布里渊区的概念，能够熟练地求出倒格子矢量和布里渊区

5. 了解X射线衍射条件、基元的几何结构因子及原子形状因子

(二) 固体的结合

1. 了解固体结合的几种基本形式

2. 理解离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合等概念

(三) 晶体中的缺陷和扩散

1. 掌握线缺陷、面缺陷、点缺陷的概念和基本的缺陷类型

2. 了解扩散及微观机理

3. 了解位错的物理特性

4. 大致了解离子晶体中的点缺陷和离子性导电

(四) 晶格振动与晶体的热学性质

a) 熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：一维链的振动（单原子链、双原子链）、声学支、光学支、色散关系

b) 清楚掌握格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似等概念

c) 熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：固体热容：爱因斯坦模型、德拜模型

d) 了解非简谐效应：热膨胀、热传导

e) 了解中子的非弹性散射测声子能谱

(五) 能带理论

a) 深刻理解布洛赫定理

b) 熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：近自由电子模型

c) 熟练掌握并理解其物理过程，要求能灵活应用：紧束缚近似

d) 深刻理解费密面、能态密度和能带的特点

(六) 晶体中电子在电场和磁场中的运动

a) 熟练掌握并理解其物理过程：恒定电场作用下电子的运动

b) 能够用能带论解释金属、半导体和绝缘体，掌握空穴的概念

c) 熟练掌握并理解其物理过程：恒定磁场中电子的运动

d) 能够解释回旋共振、德·哈斯-范·阿尔芬效应

(七) 金属电子论

a) 熟练掌握金属自由电子的模型和基态性质

b) 了解金属自由电子的热性质

c) 熟练掌握并理解其物理过程：电子在外加电磁场中的运动、漂移速度方程、霍耳效应

三、主要参考书目

黄昆原著，韩汝琦改编，《固体物理学》高等教育出版社，1988年10月

编制单位：中国科学院研究生院

编制日期：2006年6月6日

修订日期：2008年7月6日

中国科学院大学2020考研大纲：809固体物理

中国科学院大学2020考研大纲：809固体物理考研大纲频道为大家提供中国科学院大学2019考研大纲：809固体物理，赶紧对照大纲复习吧！更多考研资讯请关注我们网站的更新! 中国科学院大学2019考研大纲：809固体物理中国科学院大学硕士研究生入学考试《固体物理》考试大纲本《固体物理》考试大纲适用于中国科学院凝聚态物理及相关专业的硕士研究生入学考试。固体物理学是研究固体的微观结构、物理性质，以及构成物质的各种粒子的运动规律的学科，是凝聚态物理的最大分支。本科目的考试内容包括晶体结构、晶格振动、能带理论和金属电子论等。要求考生深入理解其基本概念，有清楚的物理图象，熟练掌握基本的物理方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。一、考试形式 (一)闭卷，笔试，考试时间180分钟，试卷总分150分 (二)试卷结构第一部分：简答题，共50分第二部分：计算题、证明题，共100分二、考试内容 (一)晶体结构 1、单晶、准晶和非晶的结构上的差别 2、晶体中原子的排列特点、晶面、晶列、对称性 3、简单的晶体结构，二维和三维晶格的分类 4、倒易点阵和布里渊区

5、X射线衍射条件、基元的几何结构因子及原子形状因子 (一)固体的结合 1、固体结合的基本形式 2、共价晶体，金属晶体，分子晶体与离子晶体，范德瓦尔斯结合，氢键，马德隆常数 (二)晶体中的缺陷和扩散 1、晶体缺陷：线缺陷、面缺陷、点缺陷 2、扩散及微观机理 3、位错的物理特性 4、离子晶体中的点缺陷和离子性导电 (三)晶格振动与晶体的热学性质 1、一维链的振动：单原子链、双原子链、声学支、光学支、色散关系 2、格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似 3、固体热容：爱因斯坦模型、德拜模型 4、非简谐效应：热膨胀、热传导 5、中子的非弹性散射测声子能谱 (四)能带理论 1、布洛赫定理 2、近自由电子模型 3、紧束缚近似 4、费密面、能态密度和能带的特点 5、表面电子态

固体物理测试卷合集

固体物理测试卷（3）一、（6题，每题5分，共30分）简要回答下列问题： 1. 解释费米面（Ferimi surface ）【解答】绝对零度下（T=0k ）,晶体中电子在k 空间中占据态与未占据态的分界面。在非零温度下指电子占据几率为1/2的状态所构成的面。 2. 解释布里渊区和第一布里渊区（Brillourin Zone, First Brillourin Zone ）【解答】在倒格子空间，以一格点为原点，此格子与其余格点连线的垂直平分面所围成的区域称为布里渊区。其中包含原点在内的最小封闭区域（WS 原胞）为第一布里渊区，与第一布里渊区连通的区域（三维时面连通，二维时线连通）为第二布里渊区。 3. 试用能带论简述导体、绝缘体、半导体中电子在能带中填充的特点。【解答】金属或导体中的价电子没有把价带（最高填充带）填满，此为导带。绝缘体中的价电子正好把价带填满，且更高的许可带（空带）与价带间相隔较宽的禁带。半导体和绝缘体相似，但禁带较窄。 4. 解释朗道能级（Landan level ）【解答】在垂直与恒定磁场的平面内，电子的圆周运动对应于以一种简谐运动，其能量是量子化的： c v v ωεη)+=2 1( (v=1,2,3...........) m eB c = ω 这些量子化的能级称为朗道能级。 5. 长光学支格波与长声学支格波本质上有何区别？【解答】长光学支格波的特征是每个原胞内的不同原子做相对振动，振动频率较高，它包含了晶格振动频率最高的振动模式。长声学支格波的特征是原胞内的不同原子没有相对位移，原胞做整体运动，振动频率较低，它包含了晶格振动频率最低的振动模式，波速是一常数。任何晶体都存在声学支格波，但见到晶格（非复式格子）晶体不存在光学支格波。

固体物理教学大纲2018

《固体物理》课程教学大纲一、课程简介：固体物理学融汇了力学、热力学与统计物理学、电动力学、量子力学和晶体学等多学科的知识，在现代科学技术中起着非常重要的作用，是物理学的重要组成部分，是物理专业的必修基础课。二、教学目的本课程主要介绍固体物理学的基础知识和基本理论，为进一步学习和研究固体物理学各种专门问题及相关领域的内容建立初步的理论基础。在课程教学过程中，进一步培养学生的现代科学意识，提高分析问题与解决问题的综合能力及创新思维的能力。三、教学要求 1．了解固体物理学发展的主要历程及固体物理对现代物理学与现代科学技术发展的作用。 2．了解固体物理学及凝聚态领域的当代前沿概况。 3．掌握固体物理学的基本概念与基础理论。 4．掌握固体物理学分析与处理问题的基本手段和思想方法。 5．掌握固体的结构及其组成粒子（原子、离子、电子）之间的相互作用、运动规律，晶体结构与物质力学、热学、光学性质的之间的关系。重点是晶体结构、晶体结合、晶格振动、金属自由电子论、能带论等。四、课程重点与难点课程重点：一是晶格理论，二是固体电子理论。晶格理论包括：晶体结构的基本特点和类型及对称性质；确定晶体结构的X射线衍射方法；晶体的结合类型与特点；晶格振动与晶体的热学性质。固体电子论包括：固体中电子的能带理论；金属自由电子理论和电子的输运性质。课程难点：倒点阵的性质及其与正点阵的关系；晶体X射线衍射的分析；晶格振动的色散关系与模式密度；布洛赫定理及推论；晶体中电子的准经典运动与有效质量。五、选用教材及参考书目 1．使用教材

基泰尔，《固体物理导论》，化学工业出版社，2013年6月第8版； 2．教学参考书目（1）方俊鑫，陆栋，《固体物理学》（上册），上海科学技术出版社，1980年12月第1版；（2）阎守胜，《固体物理基础》，北京大学出版社2003年8月第二版；（3）陆栋，蒋平，徐至中，《固体物理学》，上海科学技术出版社，2003年12月第1版；（4）胡安，章维益，《固体物理学》，高等教育出版社，2005年6月第1版；（5）黄昆原著，韩汝琦改编，《固体物理学》，高等教育出版社，1988年10月第1版。六、课程内容：基本内容有两大部分：一是晶格理论，二是固体电子理论。晶格理论包括：晶体的基本结构；晶体中原子间的结合力和晶体的结合类型；晶格的热振动及热容理论；晶格的缺陷及其运动规律。固体电子论包括：固体中电子的能带理论；金属中自由电子理论。教学时间分配表第1章晶体结构第一节原子的周期性阵列第二节晶格的基本类型第三节晶面指数系统第四节简单晶体结构第五节原子结构的直接成像第六节非理想晶体结构第七节晶格结构的有关数据

固体物理试题库(大全)

一、名词解释 1.晶态--晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。 2.非晶态--非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。 3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 4.单晶--整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。 5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。 6.理想晶体（完整晶体）--内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。 7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。 8.节点（阵点）--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。 9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边的长度。 10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。 11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。 12.致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。 13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能） 14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。 15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。 16.色心--晶体内能够吸收可见光的点缺陷。 17.F心--离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。 18.V心--离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。 19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。 20.Einsten模型--在晶格振动中，假设所有原子独立地以相同频率ωE振动。 21.Debye模型--在晶格振动中，假设晶体为各向同性连续弹性媒质,晶体中只有3支声学波，且ω=vq 。 22.德拜频率ωD──Debye模型中g(ω)的最高频率。 23.爱因斯坦频率ωE──Einsten模型中g(ω)的最可几频率。 24.电子密度分布--温度T时，能量E附近单位能量间隔的电子数。 25.接触电势差--任意两种不同的物质A、B接触时产生电荷转移，并分别在A和B上产生电势V A、V B，这种电势称为接触电势，其差称为接触电势差。 25.BLoch电子费米气--把质量视为有效质量→ m，除碰撞外相互间无互作用，遵守费米分布的 Bloch电子的集合称为BLoch电子费米气。 26.惯用元胞（单胞）：既能反映晶格周期性，又能反映其对称性的结构单元。 27.简谐近似：晶体中粒子相互作用势能泰勒展开式中只取到二阶项的近似。 28.杜隆-伯替定律：高温下固体比热为常数。 29.晶体的对称性：经过某种对称操作后晶体能自身重合的性质。

中国科学院大学考研《固体物理》考试大纲知识分享

中国科学院大学考研《固体物理》考试大纲

2、共价晶体，金属晶体，分子晶体与离子晶体，范德瓦尔斯结合，氢键，马德隆常数 (三) 晶体中的缺陷和扩散 1、晶体缺陷：线缺陷、面缺陷、点缺陷 2、扩散及微观机理 3、位错的物理特性 4、离子晶体中的点缺陷和离子性导电 (四) 晶格振动与晶体的热学性质 1、一维链的振动：单原子链、双原子链、声学支、光学支、色散关系 2、格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似 3、固体热容：爱因斯坦模型、德拜模型 4、非简谐效应：热膨胀、热传导 5、中子的非弹性散射测声子能谱 (五) 能带理论 1、布洛赫定理 2、近自由电子模型 3、紧束缚近似 4、费密面、能态密度和能带的特点 5、表面电子态 (六) 晶体中电子在电场和磁场中的运动 1、恒定电场作用下电子的运动 2、用能带论解释金属、半导体和绝缘体，以及空穴的概念

固体物理试题(A) 附答案

宝鸡文理学院试题课程名称固体物理适用时间 2010年1月12日试卷类别 A 适用专业、年级、班06级物理教育1-3班一、简要回答以下问题：(每小题6分，共30分) 1、试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。 2、试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。 3、什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？ 4、周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大， q 的取值将会怎样？ 5、金属自由电子论作了哪些假设？得到了哪些结果？二、证明题(1、3题各20分；第2题10分，共50分) 1、试证明体心立方格子和面心立方格子互为正倒格子。(20分) 2、已知由N 个相同原子组成的一维单原子晶格格波的态密度可表示为（10） 2122)(2)(--= ωωπωρm N 。式中m ω是格波的最高频率。求证它的振动模总数恰好等于N 。 3、利用刚球密堆模型，求证球可能占据的最大体积与总体积之比为（20分）（1）简单立方π / 6；（2 / 6；（3 / 6（4 / 6；（5 / 16。三、计算题（每小题10分，2×10＝20分）用钯靶K α X 射线投射到NaCl 晶体上，测得其一级反射的掠射角为5.9°，已知NaCl 晶胞中Na ＋与Cl －的距离为2.82×10-10m ，晶体密度为2.16g/cm 3。求： (1)、X 射线的波长； (2)、阿伏加德罗常数。

宝鸡文理学院试题参考答案与评分标准课程名称固体物理学适用时间 2010年1月 12日试卷类别 A 适用专业、年级、班 06物理教育1、2、3班注意事项一、简要回答以下问题（每小题6分，5×6＝30分） 1.试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。另外，晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体；而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。 2.试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。解：（1）离子键：无方向性，键能相当强；（2）共价键：饱和性和方向性，其键能也非常强；（3）金属键：有一定的方向性和饱和性，其价电子不定域于2个原子实之间，而是在整个晶体中巡游，处于非定域状态，为所有原子所“共有”；（4）范德瓦尔斯键：依靠瞬时偶极距或固有偶极距而形成，其结合力一般与成反比函数关系，该键结合能较弱；（5）氢键：依靠氢原子与2个电负性较大而原子半径较小的原子（如O ，F ，N 等）相结合形成的。该键也既有方向性，也有饱和性，并且是一种较弱的键，其结合能约为50kJ/mol 。 3. 什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？解：声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子，它是一种玻色子，服从玻色－爱因斯坦统计，即具有能量为的声子平均数为11 )()/()(-=T k q w j B j e q n 对于一给定的晶体，它所对应的声子种类和数目不是固定不变的，而是在一定的条件下发生变化。 4. 周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大，的取值将会怎样？解：由于实际晶体的大小总是有限的，总存在边界，而显然边界上原子所处的环境与体内原子的不同，从而造成边界处原子的振动状态应该和内部原子有所差别。考虑到边界对内部原子振动状态的影响，波恩和卡门引入了周期性边界条件。其具体含义是设想在一长为的有限晶体边界之外，仍然有无穷多个相同的晶体，并且各块晶体内相对应的原子的运动情况一样，即第个原子和第个原子的运动情况一样，其中＝1，2，3…。引入这个条件后，导致描写晶格振动状态的波矢只能取一些分立的不同值。如果晶体是无限大，波矢的取值将趋于连续。 5. 金属自由电子论作了哪些假设？得到了哪些结果？解：金属自由论假设金属中的价电子在一个平均势场中彼此独立，如同理想气体中的粒子一样是“自由”的，每个电子的运动由薛定谔方程来描述；电子满足泡利不相容原理，因此，电子不服从经典统计而

(冶金行业)硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学

（冶金行业）硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学

冶金物理化学考试大纲 I考查目标掌握冶金物理化学的基本概念、基本理论及计算方法，正确运用于分析和解决具体问题。基本理论包括溶液热力学理论、Gibbs自由能变化的计算、应用原则及活度数据的获得原理和方法、相图基本原理及典型二三元相图基础知识、表面和界面基本理论、冶金动力学基本理论等，冶金基本熔体（熔渣的基本物理化学性质及在冶金中的作用）、解决冶金实际问题常用的几种基本手段和方法（包括化学反应等温方程式和平衡移动原理的灵活运用；优势区图、位势图等几种热力学状态图的构成原理及使用方法等）。 II考试形式和试卷结构壹、试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间180分钟。二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。允许使用计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。三、试卷内容和题型结构 1、名词解释题6题，每小题5分，共30分 2、简答题6题，每小题10分，共60分 3、计算和分析题4题，共60分 III考查内容 1、冶金热力学基础化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数，溶液的热力学性质－活度及活度系数，溶液的热力学关系式，活度的计算方法，标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的吉布斯自由能计算。重点：化学反应的吉布斯自由能计算及由此判断化学反应进行的方向，活度计算。 2、冶金动力学基础化学反应的速率，分子扩散及对流传质，反应过程动力学方程的建立，新相形成的动力学。重点：壹、二级化学反应及壹级可逆化学反应速率方程推导，菲克第壹、第二定律，双膜理论，未反应核模型。 3、金属熔体熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用，铁液中元素的溶解及存在形式，熔铁及其合金的物理性质。重点：活度相互作用系数及其转换关系。 4、冶金炉渣二元系、三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论，熔渣的离子溶液结构模型，熔渣的活度曲线图，熔渣的化学性质，熔渣的物理性质。重点：二、三元系平衡相的定量法则（直线法则和杠杆定律,重心法则），分析等温截面图和

中国科学院大学考研《固体物理》考试大纲

中国科学院大学考研《固体物理》考试大纲本《固体物理》考试大纲适用于中国科学院凝聚态物理及相关专业的硕士研究生入学考试。固体物理学是研究固体的微观结构、物理性质，以及构成物质的各种粒子的运动规律的学科，是凝聚态物理的最大分支。本科目的考试内容包括晶体结构、晶格振动、能带理论和金属电子论等。要求考生深入理解其基本概念，有清楚的物理图象，熟练掌握基本的物理方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。一、考试形式 (一)闭卷，笔试，考试时间180分钟，试卷总分150分 (二)试卷结构第一部分：简答题，共50分第二部分：计算题、证明题，共100分二、考试内容 (一)晶体结构 1、单晶、准晶和非晶的结构上的差别 2、晶体中原子的排列特点、晶面、晶列、对称性 3、简单的晶体结构，二维和三维晶格的分类 4、倒易点阵和布里渊区 5、X射线衍射条件、基元的几何结构因子及原子形状因子 (二) 固体的结合 1、固体结合的基本形式 2、共价晶体，金属晶体，分子晶体与离子晶体，范德瓦尔斯结合，氢键，马德隆常数 (三) 晶体中的缺陷和扩散 1、晶体缺陷：线缺陷、面缺陷、点缺陷 2、扩散及微观机理 3、位错的物理特性 4、离子晶体中的点缺陷和离子性导电 (四) 晶格振动与晶体的热学性质 1、一维链的振动：单原子链、双原子链、声学支、光学支、色散关系 2、格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似 3、固体热容：爱因斯坦模型、德拜模型 4、非简谐效应：热膨胀、热传导 5、中子的非弹性散射测声子能谱 (五) 能带理论 1、布洛赫定理 2、近自由电子模型 3、紧束缚近似 4、费密面、能态密度和能带的特点 5、表面电子态 (六) 晶体中电子在电场和磁场中的运动 1、恒定电场作用下电子的运动 2、用能带论解释金属、半导体和绝缘体，以及空穴的概念

809《固体物理》

809《固体物理》中科院研究生院硕士研究生入学考试《固体物理》考试大纲本《固体物理》考试大纲适用于中国科学院凝聚态物理及相关专业的硕士研究生入学考试。《固体物理》是研究固体的结构、组成粒子的相互作用以及运动规律的学科，是物理研究的一个重要组成部分，是许多学科专业的基础课程。本科目的考试内容包括晶体结构、晶格振动、能带理论和金属电子论等。要求考生深入理解其基本概念，有清楚的物理图象，能够熟练掌握基本的物理方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。一、考试内容（一）晶体结构 1、单晶、准晶和非晶的结构上的差别 2、晶体中原子的排列特点、晶面、晶列、对称性和点阵的基本类型 3、简单的晶体结构 4、倒易点阵和布里渊区 5、X射线衍射条件、基元的几何结构因子及原子形状因子（二）固体的结合 1、固体结合的基本形式 2、分子晶体与离子晶体，范德瓦尔斯结合，马德隆常数（三）晶体中的缺陷和扩散 1、晶体缺陷：线缺陷、面缺陷、点缺陷 2、扩散及微观机理 3、位错的物理特性 4、离子晶体中的点缺陷和离子性导电（四）晶格振动与晶体的热学性质 1、一维链的振动：单原子链、双原子链、声学支、光学支、色散关系 2、格波、简正坐标、声子、声子振动态密度、长波近似 3、固体热容：爱因斯坦模型、德拜模型 4、非简谐效应：热膨胀、热传导 5、中子的非弹性散射测声子能谱（五）能带理论 1、布洛赫定理 2、近自由电子模型 3、紧束缚近似 4、费密面、能态密度和能带的特点（六）晶体中电子在电场和磁场中的运动 1、恒定电场作用下电子的运动 2、用能带论解释金属、半导体和绝缘体，以及空穴的概念

昆明理工大学考研真题_809冶金物理化学2017年

第 1 页共 5页昆明理工大学2017年硕士研究生招生入学考试试题(A 卷)考试科目代码：809 考试科目名称：冶金物理化学考生答题须知 1　所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。 2　评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3　答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4　答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(共15小题, 每小题2分，合计30分) 1、在隔离系统内：( )。 ( 1 ) 热力学能守恒，焓守恒； ( 2 ) 热力学能不一定守恒，焓守恒； ( 3 ) 热力学能守恒，焓不一定守恒； ( 4 ) 热力学能、焓均不一定守恒。 2、H 2和O 2以2：1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H 2O ，在该过程中( )是正确的。 ( 1 ) ?H = 0； ( 2 ) ?T = 0； ( 3 ) pV γ = 常数； ( 4 ) ?U = 0。 3、公式d G =－S d T + V d p 可适用下述哪一过程：（） (1) 在298 K ，100 kPa 下水蒸气凝结成水的过程； (2) 理想气体膨胀过程； (3) 电解水制H 2( g )和O 2( g )的过程； (4) 在一定温度压力下，由N 2( g ) + 3H 2( g )合成NH 3( g )的过程。 4、在一定温度和压力下α，β任意两相平衡时，两相中下述物理量相等的是（）。（1）摩尔热力学能；（2）摩尔焓；（3）摩尔吉布斯函数；（4）摩尔熵。 5、下列反应的焓变不符合标准摩尔生成焓定义的是：（）。（1）H 2(g , p ) +N 2(g , p ) = NH 3(g , p ) ； 321 2 （2）H 2(g , p ) +Br 2(g , p ) = HBr(g , p ) ；1212 （3）N 2(g , p ) + D 2(g , p ) = ND 2(g , p ) ；12 （4）Na(s , p ) + Cl 2(g , p ) = NaCl(s , p ) 。126、在298 K 恒压下把某化学反应设计在可逆电池中进行可得电功91.84 kJ ，该过程的?U ，?S ，?A 和?G 的值为（）。 (选填表中的(1), (2), (3), (4)) ?U / kJ ?S / J·K -1 ?A / kJ ?G / kJ (1) －121.8 716.8 －91.84 －91.84 (2) 121.8 716.8 －91.84 －91.84 (3) 121.8 0.7168 －91.84 －91.84 (4) －121.8 0.7168 －91.84 －91.84

809固体物理简答题

1.晶态，非晶态，准晶态在原子排列上各有什么特点？（2003）答：晶态：原子呈周期性排列，长程有序。非晶态：原子排列短程有序，长程无序。准晶态：具有长程的取向序但没有周期性。 2.可以测定晶格振动色散关系的实验方法有哪些？（2003）答：中子的非弹性散射、X 射线散射、光的散射、布里渊区散射、刺曼散射。 3.晶体中的位错线有几种类型？各有什么特点？（2003）答：两种 ①刃位错②螺位错前者特点：位错线垂直于滑移方向。后者特点：位错平行于滑移方向。 4.为什么NaCl 晶体对红外线的反射率与波长关系曲线中会出现一个平缓的的峰值区？（2003）答：因为离子晶体中，长光学纵波产生宏观极化，使纵波振动频率LO ω大于横波振动频率TO ω，于是在LO TO ωω-方向形成一个禁区。所以它对红外光的反射率与波长关系曲线中会呈现一个平缓的峰值区。 5. 晶体中原子的结合力类型有哪些？(2003) 答：晶体中原子结合力的类型有：离子型，共价型，金属型及范德瓦尔斯结合力。 6. 比较宽度不同的两个能带说明宽能带中的电子共有化程度高。(2003) 答： k E dk dE v ??== 11 同样的k ?，宽能带E ?变化量大，故其公有化运动程度高。 7. 晶体中电子遭受散射的物理实质是什么？任何说明电子具有相当长(大约几百埃)的自由程？(2003) 答：晶体中电子遭受散射的物理实质是晶格周期势场遭受破坏，但实际上由于原子振动或者其它原因为杂质缺陷所引起的破坏仅仅是个微扰，晶体电子的平均自由程可以有几埃。 8. 由N 个原子组成的半导体材料硅晶体，试问该晶体中一个能带最多可以填充多少个电子？(2003) 答：一个能带的状态数目等于该晶体原胞数目，由N 个原子组成的硅晶体原胞数目为：2N ，而一个状态中由自旋朝上与朝下两个电子占据，故一个能带最多可以填充：N N =?2 2个电子。

冶金物理化学考研试题

北京科技大学 2013年硕士学位研究生入学考试试卷 ============================================================================================== =============== 试卷编号：809 试卷名称冶金物理化学（共7 页）适用专业：冶金工程、冶金工程（专业学位）说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试卷或草稿纸上无效。考试用具：无存储功能计算器。 ============================================================================================== =============== 此试卷包含两部分：其中第一部分适用于冶金工程（不含生态学）考生，第二部分仅适用于生态学考生。第一部分（适用于冶金工程<不含生态学>考生） 1、简要回答下列问题（第1-8小题每题7分，第9小题14分，共70分） 1）当铁液中组元i的浓度趋于零时，试推导以纯物质规范态的活度及活度系数与以1%规范态的活度及活度系数的关系。 2）对如下反应（SiO2）+2[C]=[Si]+2CO (1) △G10=a1-b1T SiO2，（S）+2[C]=[Si]+2CO (2) △G20=a2-b2T 在T≤1873K时，讨论△G10与△G20的关系。 3）用热力学原理分析氧势图（Ellingham图）上，为什么规范状态下低位置的金属元素可以还原高位置的氧化物？ 4）描述二元系规则溶液的活度系数的计算方法，并与Wagner模型计算进行对比。

冶金物理化学答案

一、解释下列概念（每题5分，共20分） 1、扩散脱氧：在炼钢过程中，根据分配定律钢液中的[O]向熔渣中扩散，而与加入渣相中的脱氧元素进行的脱氧反应称为扩散脱氧。 2、炉渣：炉渣是火法冶金中以氧化物为主要成分形成的多组分熔体，是金属提炼和精炼过程中除金属熔体以外的另一产物。 3、硫容量：炉渣容纳或溶解硫的能力，即2/122)/()(%S O S P P S C ?=。 4、偏摩尔量：在恒温、恒压及其他组分的物质的量保持不变的条件下，溶液的广度性质X （X 代表U 、H 、V 、S 、G ）对其组分摩尔量的偏微商值。二、简答题（共60分） 1、简述热力学计算中活度标准态之间的转换关系。答：（1）纯物质标准态活度与假想纯物质标准态活度之间的转换： ][0 ][0 * )() (* ] [][//H B B R B B B x H x H B B B H B R B a r a r p K K p p p a a === = 故（2）纯物质标准态活度与质量1%溶液标准态活度之间的转换： * )(* (%)(%) * [%] ][100100//B B A B x H B A B H H B B B B R B r M M p K M M p K K p p p a a ?= ? = = = （3）假想纯物质标准态活度与质量1%溶液标准态活度之间的转换： B A x H H H B x H B B H B M M K K K p K p a a 100//) ((%)(%) )([%] ][= == 2、简述炉渣氧化脱磷的热力学条件。答：由炉渣脱磷反应可知： 9 24 524 52 52)(%)(%] [%)(%O CaP CaO FeO P P P f CaO FeO K P O P L γγγ?== 由上述公式可知，为使脱磷反应进行完全，必要的热力学条件是：（1）较高的炉渣碱度；（2）较高的氧化铁含量；（3）较低的熔池温度；

固体物理试题

中科院考研固体物理试题（1997~2012）

一九九七年研究生入学考试固体物理试题一很多元素晶体具有面心立方结构，试： 1 绘出其晶胞形状，指出它所具有的对称元素 2 说明它的倒易点阵类型及第一布里渊区形状 3 面心立方的Cu 单晶（晶格常熟a=3.61?）的x 射线衍射图（x 射线波长λ＝1.54?）中，为什么不出现（100），（422），（511）衍射线？ 4它们的晶格振动色散曲线有什么特点？二已知原子间相互作用势n m r r r U β α+-=)(，其中α，β，m,n 均为>0的常数，试证明此系统可以处于稳定平衡态的条件是n>m 。

三已知由N 个质量为m ，间距为的相同原子组成的一维单原子链的色散关系为 2sin 42 1 qa m ?? ? ??=βω 1 试给出它的格波态密度()ωg ，并作图表示 2 试绘出其色散曲线形状，并说明存在截止频率max ω的意义四半导体材料的价带基本上填满了电子（近满带），价带中电子能量表示式 ())(10016.1234J k k E ?-=，其中能量零点取在价带顶。这时若cm k 6101?=处电子被激发到更高的能带（导带）而在该处产生一个空穴，试求此空穴的有效质量，波矢，准动量，共有化运动速度和能量。（已知s J ??=-3410054.1 ， 2 3 350101095.9cm s w m ??=-）

五金属锂是体心立方晶格，晶格常数为5.3 a?，假设每一个锂原子贡献一个 = 传导电子而构成金属自由电子气，试推导K =时，金属自由电子气费米能表 T0 示式，并计算出金属锂费米能。（已知J ? =） 1- .1 10 602 eV19

2019年昆明理工大学809冶金物理化学考研真题

昆明理工大学2019年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码：809 考试科目名称：冶金物理化学考生答题须知 1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。 2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

8、在拉乌尔定律表达式 p B =p B *x B 中，p B * ：（）。（1）只是温度的函数，与溶质、溶剂的性质无关；（2）与溶质、溶剂的性质有关，但与温度无关；（3）与温度、溶剂的性质有关，与溶质性质无关；（4）与温度、溶质的性质有关，与溶剂性质无关。 9、在101 325Pa 下，碘在水和二硫化碳中分配达平衡，不存在固态碘及气相，则此系统的自由度数为( )。 (1) 0； (2) 1； (3) 2； (4) 3。 10、反应物的转化率达到50%，75%，87.5%所需时间分别为t ，2t ，3t ，则反应的级数为( )。（1）零级；（2）一级；（3）二级；（4）三级。 11、两个活化能不同的化学反应，在相同的升温区间内升温时，具有活化能较高的反应，其反应速率增加的倍数比活化能较低的反应增加的倍数( )。（1）小；（2）大；（3）相等；（4）无法确定。 12、由A 及B 双组分构成的α和β两相系统，则在一定T ，p 下物质A 由α相自发向β相转移的条件为：( )。（1）；（2）；（3）。 13、蓄电池在充电和放电时的反应正好相反，则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系为： ( )。（1）正负极不变，阴阳极不变；（2）正负极不变，阴阳极正好相反；（3）正负极改变，阴阳极不变；（4）正负极改变，阴阳极 14、电池 Cu ?Cu + ?? Cu +, Cu 2+ ?Pt 与电池 Cu ?Cu 2+ ?? Cu +, Cu 2+ ?Pt 的电池反应均可写成 Cu +Cu 2+ = 2Cu + 则相同温度下这两个电池的?r G ?????????，E ?????????。（）已知：E ( Cu 2+/ Cu) = 0.3402 V , E ( Cu +/ Cu) = 0.522 V , E ( Cu 2+/ Cu +) = 0.158 V 。（1）?r G 相同，E 不同；（2）?r G 相同，E 相同；（3）?r G 不同，E 相同；（4）?r G 不同，E 不同。 15、H 2 (g) 与O 2(g)的反应化学计量方程式写成如下： H 2 (g) + 2 1O 2 (g) == H 2O (g) ① 2H 2 (g) + O 2 (g) == 2H 2O (g) ② 它们的标准平衡常数和标准摩尔反应吉布斯函数分别为 K (1)，K (2)及?r G (1)，?r G (2)，那么它们之间存在有：( )。 (1) K (1)= K (2)，?r G (1) = ?r G (2) ；(2) K (1) = K (2)，?r G (1) =21?r G (2)； (3) K (1) =21 K (2)，2?r G (1) = ?r G (2)；(4) K (1)= [K (2)]1/ 2 ，?r G (1) = 21?r G (2)。

冶金物理化学教程知识点总结

三元相图规则相率等含量规则平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此线上的所有点代表的体系中，与直线相对顶角代表的组元浓度均相同。等比例规则从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线，线上所有点代表的体系点中，线两侧对应的二个组元浓度之比是常数。背向性规则：图中等比例线上物系点的组成在背离其所在顶角的方向上移动（21O O C →→）时，体系将不断析出组分C ，而其内组分C 的浓度将不断减少，但其他组分的浓度比则保持不变，此项特性称为背向性规则。杠杆规则（直线规则）：若三元系中有两个组成点M 和N 组成一个新的物系O ，那么O 点必定落在MN 连线上，其位置由M 和N 的质量M m 和N m 按杠杆规则确定，即： MO NO m m N M = 反之，当已知物系O 分离成两个互相平衡的相或物系M 、N 时，M 、N 的相点必定在通过O 的直线上，M 、 N 物系的质量由杠杆规则确定： O M m MN ON m ?= O N m MN OM m ?= 重心规则：在浓度三角形中，组成为1M 、2M 、3M 的三个物系或相点，其质量分别为1m 、2m 、3m ，混合形成一质量为O m 的新物系点O ，此新物系点则位于此三个原物系点连成的321M M M ?内的重心上（不是几何中心，而是物理重心）。O 的位置可用杠杆原则利用作图法确定（两次杠杆规则即可求出O 点）： )(::O ::211332321面积比M OM M OM M M m m m ???= 切线规则：——判定相界线是共晶线还是转熔线（当然相界线也可能一段为共晶线，一段为转熔线），从而分析体系点冷却到该相界线时析出固相的成分。分界线上任意一点所代表的熔体，在结晶瞬间析出的固相成分，由该点的切线与相成分点的连线之交点来表示；当交点位于相成分点之间，则这段分界线是低共熔线（单变线或二次结晶线）；当交点位于相成分点之外，则该段分界线是转熔线。温度最高点规则（阿尔克马德规则，或罗策布规则）：——用以判断单变线上的温度最高点，从而判断温度降低时，液相成分点沿单变线进行的方向。在三元系中，若连接平衡共存两个相的成分点的连线或其延长线，与划分这两个相的分界线或其延长线相交，那么该交点就是分界线上的最高温度点。三元系零变点的判断规则——判断零变点的性质，是共晶点还是转熔点（或包晶点）在复杂三元系中，三条相界线的交点其自由度为零，称为零变点。若三条相界线温度降低的方向都指向该点，则此点就是三元共晶点（或低共熔点），若三条相界线的温降方向不全指向三条界线的交点，即有一条或两条相界线的温降方向离开该点，则此点称之为转熔点（或包晶点）。三角形划分规则连线规则：连接相邻组分点（体系基本组分点和形成的化合物）构成三角形，稳定化合物及基本组分点之间用实现连接，但它们与不稳定化合物逐渐的连线用虚线连接。四边形对角线不相容原理：三元系中如果存在四个固相点（或组分点）构成的四边形，只有一条对角线上的两个固相可平衡共存。体系内有几个无变量点就有几个分三角形。划分出的三角形不一定为等边三角形。三元无变量点的归属——就近原则三元无变量点离那个小三角形近，该三元无变量点就是哪个小三角形的无变量点。一般来说对应的无变量点位于该三角形内时，该无变量点为共晶点；对应的无变量点位于该三角形外时，该无变量点为转熔点。 Flood 模型特点 1)熔渣完全由正负离子组成

固体物理期末复习提纲终极版

《固体物理》期末复习要点第一章 1?晶体、非晶体、准晶体定义晶体：原子排列具有长程有序的特点。非晶体：原子排列呈现近程有序，长程无序的特点。准晶体：其特点是介于晶体与非晶体之间。 2?晶体的宏观特征 1）自限性2）解理性3）晶面角守恒4）各向异性 5）均匀性6）对称性7）固定的熔点 3?晶体的表示，什么是晶格，什么是基元，什么是格点晶格：晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点在空间有规则地做周期性无限分布, 些点的总体称为晶格。基元：若晶体有多种原子组成，通常把由这几种原子构成晶体的基本结构单元称为基元。格点：格点代表基元的重心的位置。 4?正格和倒格之间的关系，熟练掌握典型晶体的倒格矢求法 2?斤厂斤护=2兀“（佛整数）其中心和分别为正格点位矢和倒格点位矢。 Rr=/[a1+/^2+/^3 = h[bi+h^ii+h^b3 4.倒格矢K^h^+hSi+hyb.与正格中晶面族（儿禺心正交，且其长度为 3.（其中诵U7分别为正、倒格原胞体积）

5?典型晶体的结构及基矢表示 6?熟练掌握晶面的求法、晶列的求法，证明面间距公式 7.什么是配位数，典型结构的配位数，如何求解典型如体心、面心的致密度。一个粒子周围最近邻的粒子数称为配位数。面心：12 体心：8 氯化铯（CsCI）: 8 金刚石：4 氯化钠（NaCI）: 6 8?什么是对称操作，有多少种独立操作，有几大晶系，有几种布拉维晶格，多少个空间群。对称操作：使晶体自身重合的动作。独立操作：有8种独立操作，即1，2，3, 4，6，i，m，4 根据对称性，晶体可分为7大晶系，14种布拉维晶格，230个空间群。9?能写出晶体和布拉维晶格10. 了解X射线衍射的三种实验方法及其基本特点 1）劳厄法：单晶体不动，入射光方向不变。 2）转动单晶法：X射线是单色的，晶体转动。 3）粉末法：单色X射线照射多晶试样。 11. 会写布拉格反射公式衍射加强的条件：布拉格反射公式

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电子科技大学 2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题电子科技大学2016年硕士研究生入学考试初试自命题科目及代码汇总 ?111单独考试政治理论?241法语(二外) ?242德语(二外) ?243日语(二外) ?244英语(二外仅日语方向) ?288单独考试英语 ?601数学分析 ?602高等数学 ?613分子生物学 ?615日语水平测试 ?616公共管理综合 ?621英语水平测试 ?622心理学综合 ?623新闻传播理论 ?625宪法学 ?688单独考试高等数学?689西方行政史 ?690中国近现代史 ?691政治学原理 ?692数学物理基础?694生物学综合 ?694生物学综合 ?695口腔综合 ?804行政法与行政诉讼法学 ?805新闻传播实务 ?806行政管理综合 ?808金融学基础 ?809管理学原理 ?811大学物理 ?812地理信息系统基础 ?813电磁场与电磁波 ?814电力电子技术 ?815电路分析基础 ?818固体物理 ?820计算机专业基础 ?821经济学基础 ?824理论力学 ?825密码学基础与网络安全 ?830数字图像处理 ?831通信与信号系统 ?832微电子器件 ?834物理化学 ?835线性代数 ?836信号与系统和数字电路 ?839自动控制原理 ?840物理光学 ?845英美文学基础知识及运用 ?846英语语言学基础知识及运用 ?847日语专业基础知识及应用 ?852近代物理基础 ?853细胞生物学 ?854国际政治学 ?855辩证唯物主义和历史唯物主义 ?856测控通信原理 ?857概率论与数理统计 ?858信号与系统 ?859测控通信基础 ?860软件工程学科基础综合

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