固体物理课程教学大纲
《固体物理导论》课程教学大纲(本科)
固体物理导论Introduction of Solid State physics课程代码：01410127学分：3学时：45（其中：课堂教学学时：45 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时:0 ）先修课程：热力学与统计物理、量子力学、大学数学、普通物理、理论力学适用专业：物理学(师范)教材：固体物理教程王矜奉编著山东大学出版社第8版一、课程性质与课程目标（一）课程性质固体物理学综合性强、涉及交叉学科多，是物理学专业的重要基础课程。
固体物理描述微观结构与宏观固态物质物理性质的关联，阐述半导体、磁学、电介质以及超导等专门内容。
物理学(师范)专业是培养物理学科师资力量的重要摇篮，对物理学的发展意义重大。
通过固体物理学的学习，物理学(师范)专业本科生可具有更为宽广的知识视野，能够用基本的物理概念和模型描述客观事物，处理各种实际问题，为日后从事物理教学、科研打好坚实基础。
（二）课程目标课程目标1：了解固体物理学发展的基本情况，以及固体物理学对于近代物理和近代科技的发展起的作用，了解当代固体物理学的前沿进展以及在整个物理学和相关学科中的重要地位，培养学生的科学素质和科学精神。
课程目标2：掌握固体物理学的基本概念和基本规律，培养掌握科学知识的方法。
课程目标3：能够近似处理、找出描述某种现象的物理本质，综合运用所学知识分析问题和解决问题。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点 1、2、5、6。
1.毕业要求1:掌握物理学科的基本理论、基本知识，掌握基本的物理实验方法和技能，具有一定的实验探究能力和创新能力；2.毕业要求2:掌握数学基本理论和知识，具有运用数学工具解决实际问题的基本能力；3.毕业要求5:了解物理学的前沿理论、应用前景及国际发展动态，以及物理学教学的新成果，具有一定的创造能力和自学能力；4.毕业要求6：掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力。
固体物理课程教学大纲
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。
固体物理学课程教学大纲大全
固体物理学课程教学大纲大全第一篇：固体物理学课程教学大纲大全《固体物理学》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；《固体物理学》是物理学院的主干基础课之一，是针对微电子专业的本科生开设于二年级的第二学期的专业基础课，4个学分，课堂讲授72学时。
（二）课程简介、目标与任务；固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。
它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科，同时也是微电子专业本科生学习《半导体物理学》、《半导体材料》和《固体电子器件》等后续课程的基础。
本课程以点阵及晶体对称性为主线，以周期结构中的波动问题贯穿固体物理的整个教学内容。
掌握包括对点阵及晶体对称性的定义、表征和检测，以及在晶体中物质的运动规律。
在掌握知识架构的同时，对固体物理中处理多体问题的方法及其局限性有所了解，并了解一些重要概念的实验探测。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；先修课程要求：《力学》《量子物理》《热学》《热力学统计物理》先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：《力学》中的处理物体运动的基本规律，尤其是振动与波动内容，是本课程第四章结合周期性晶体结构推演格波性质的基础。
《量子力学》或《量子物理》中的升降算符与谐振子的能量量子化，是提出声子（晶格振动的能量量子）的理论基础。
《量子力学》或《量子物理》中关于散射态的处理，如直角势垒和直角势阱的散射态，是学习电子声子散射和电子杂质散射的理论基础，也是学习电子在周期性势场下行为的基础。
《量子力学》或《量子物理》中关于束缚态的处理，是本课程第八章学习非本征半导体的理论基础。
《原子物理学》或《量子物理》中类氢原子的量子理论基础，原子的壳层结构，电子的自旋，是本课程第三章学习晶体结合的理论基础。
《热力学统计物理》和《热学》的基本原理，气体分子动理论，能量均分定理，内能和热容，平衡态的统计规律，是学习本课程第五章声子热学性质的基础。
《固体物理学》教学大纲
《固体物理学》教学大纲
一、课程基本信息
二、课程教学目标
通过本课程的学习，使学生将能够了解固体物理学发展的基本情况，以及固体物理学对于近代物理和近代科技的发展起的作用，了解固体物理所研究的基本内容和固体物理研究前沿领域的概况，掌握固体物理学的基本概念和基本规律，掌握晶体宏观物理性质及其组成粒子之间相互作用与运动规律，并能解释晶体基本物理性质的微观机理，培养应用固体物理学理论分析和处理问题的能力。
三、理论教学内容与要求
四、考核方式
采用期末考试、平时考核的考核方式。
总成绩为100分，其中期末考试成绩占总成绩的70％，平时成绩(考核包括作业、出勤、课堂讨论等)占总成绩30％。
固体物理教学大纲
《固体物理》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:13103104课程类别:专业核心课程适应专业:材料物理总学时:64学时总学分:3学分课程简介:固体物理学是研究固体的结构及其组成粒子之间相互作用与运动规律的学科,也是材料物理的重要基础课程。
固体物理学研究的对象是由大量粒子组成的复杂系统。
这些大量粒子之间存在着复杂的相互作用,但同时也包含了丰富的物理现象。
对于这种复杂的系统,人们必须作近似处理,找出描述某种现象的物理本质。
这对学生的抽象、假设、创造力的培养是非常重要的。
授课教材:《固体物理学》,黄昆、韩汝琦,高等教育出版社,1988,1996年获国家科学技术进步二等奖、全国第二届优秀教材特奖参考书目:[1]《固体物理引论》,基特耳著、万纾民等译,人民教育出版社,1962年。
[2]《固体物理学》,H.E.Hall,刘志远等译,高等教育出版社,1983年。
[3]《固体物理学》,谢希德等,上海科学技术出版社,1961年。
[4]《固体物理学》,顾秉林、王喜坤,清华大学出版社,1989年。
[5]《固体物理》,徐毓龙、阎西林,西安电子科技大学出版社,1990年。
[6]《固体物理学》,陈长乐,西北工业大学出版社出版,2000年。
二、课程教育目标固体物理学是物理学中的重要分支,本课程是材料物理学的基础理论课,是物理专业及其相近专业非常重要的基础课、必修课。
课程强调对固体物理学的科学方法、物理图象的理解。
学生通过本课程的学习要求掌握固体物理学的基本概念、基本模型和方法,了解它们在各类技术中的应用,为进一步学习专业课,为毕业后从事科研和高新技术工作打下坚实的基础。
三、教学内容与要求第一章晶体结构教学重点:晶体结构,空间点阵,倒移点阵晶向、晶面指数教学难点:倒格子,晶体对称操作教学时数:10学时教学内容:一些晶格的实例,晶格的周期性,晶向、晶面和它们的标志,倒格子,晶体的宏观对称性。
教学方式:课堂讲授教学要求:(1)掌握晶体的空间点阵,晶体基矢的表达,倒易点阵,晶面、晶向的概念以及正点阵和倒移点阵的关系。
固体物理-上海交通大学-材料科学与工程学院
《固体物理》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：MT3122、课程名称（中/英文）：固体物理/Solid State Physics3、学时/学分：51/34、先修课程：大学物理、高等数学、工程数学、材料热力学、量子力学与统计物理5、面向对象：材料科学与工程专业6、开课院（系）、教研室：材料科学与工程学院7、教材、教学参考书1)固体物理学、陆栋、蒋平，上海科学技术出版社、20102)Introduction to Solid State Physics、C．Kittel、John Wiley & Sons,Inc.、1996二、课程性质和任务《固体物理》系材料科学与工程专业本科生重要的专业基础课程，着重介绍固体的形成、结构与相应功能特性间的内在关联及基本物理规律，为学生进一步学习后续课程，了解、掌握各类先进功能材料的运作机制奠定基础。
由于本课程所涉及的各知识点为目前先进功能材料领域发展的基石，本课程与材料领域研究的前沿结合紧密，故部分采用全英语教学，通过突出重点、形象化难点的教学手段，力争使学生所掌握的知识、眼界、思维习惯与当今功能材料学科的研究前沿实现无缝对接。
三、教学内容和基本要求第一章晶体的结合与弹性常量（4学时）1、知识点晶体结合类型；结合力；原子半径。
2、教学内容第一节惰性气体晶体第二节离子晶体第三节共价晶体第四节金属晶体第五节氢键晶体第六节原子半径3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数8 ）要求了解晶体结合的类型及本质。
第二章晶体衍射和倒格子（8学时）1、知识点倒易点阵、衍射条件。
2、教学内容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结构基元的傅立叶分析3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数8 ）4、教学目标了解晶体倒易点阵、正点阵和倒易点阵的关系以及点阵空间对称性的一些基本概念。
了解X射线衍射，Bragg衍射公式和反射球、原子散射因子和几何结构因子的基本概念。
【教学大纲】固体物理
《固体物理》课程教学大纲I课程实施细则一、教师信息主要研究邻域：凝聚态物理。
二、课程基本信息课程名称（中文）：固体物理课程名称（英文）：Introduction to Solid State Physics课程性质：□通识必修课□通识选修课□专业必修课■专业方向课■专业拓展课□实践性环节课程类别*：■学术知识类□方法技能类□研究探索类□实践体验类课程代码：12103001 12300781周学时：3总学时：48学分: 3先修课程：数学物理方法、量子力学、热力学与统计物理、矢量分析和线性代数授课对象：应用物理学、物理学（师范）本科三年级学生三、课程简介固体物理是物理系的一门专业限选课，它面向大三学生，是较为综合的课程。
固体物理学是材料和器件物理的重要理论基础，在对物理学中的较为具体的问题进行研究的过程中，它发展起来一整套科学概念、理论模型和研究方法，这些不仅对于学生获取有关学科的基础知识，而且对于培养学生科学思维，训练学生解决具体问题的能力等方面都是非常有益的。
主要内容包括：晶体结构、晶体结合、晶体振动和晶体的热学性质、能带理论、金属电子论等。
四、课程目标通过本课程的学习, 使学生学习和掌握固体的基本结构和固体宏观性质的微观本质, 学习和掌握处理微观粒子运动的理论方法，掌握运用能带理论分析晶体中电子性质的处理方法。
五、教学内容与进度安排第一章晶体结构教学内容第1章晶体结构1．1 晶体的宏观特性1．2 空间点阵1．3 晶格的周期性1．4 密堆积与配位数1．5 几种典型的晶体结构1．6 晶向指数与晶面指数1．7 晶体的宏观对称性1．8 晶体的微观对称性1．9 倒格子1．10 晶体结构的实验确定1．11 准晶教学目标了解晶体的特征、空间点阵、空间群。
掌握晶格周期性、原胞、基矢。
掌握典型的晶格结构、密堆积以及配位数计算。
掌握晶向、晶面、密勒指数。
掌握倒格子空间、倒格矢，正、倒格子基矢的变换，能够计算原胞体积、面间距。
固体物理教学大纲
《固体物理》教学大纲一、课程名称：固体物理二、课程性质：专业必修课三、课程教学目的：（一）课程目标：通过固体物理学课程的学习，使学生树立起晶体内原子、电子等微观粒子运动的物理图像及其有关模型，掌握晶体内微观粒子的运动规律及其与晶体宏观性能的物理联系，深刻理解晶体宏观性能的微观物理本质，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。
（二）教学目标：第一章晶体结构【教学目标】通过本章的教学，使学生了解晶格结构的实例、非晶态和准晶态的特征；理解和掌握晶体结构的周期性特征及其描述方法；理解和掌握晶体结构的对称性特征及其描述方法；理解和掌握倒格子的定义及其与正格子的关系；熟悉有关晶体结构的基本分析与计算。
借助于多媒体展示，使学生建立起晶体结构特征的直观图像。
第二章晶体的结合【教学目标】通过本章的教学，使学生了解晶体结合力的一般性质；掌握晶体的结合类型与特征；理解元素和化合物晶体结合的规律性；掌握离子晶体的结合能、体积弹性模量的计算；掌握范德瓦耳斯晶体的结合能、体积弹性模量的计算。
在教学中，能够使学生认识到吸引与排斥的矛盾的差别和对立统一是认识与理解固体的结合规律与性质的关键，培养学生的辩证思维能力。
第三章晶格振动与晶体的热学性质【教学目标】通过本章的教学，能够使学生理解简谐近似、格波概念、声子概念；理解玻恩-卡曼边界条件；了解三维格波的一般规律、晶格振动的非简谐效应；了解确定晶格振动谱的实验方法；掌握一维单原子、双原子晶格振动的格波解与色散关系；掌握晶格振动模式密度的计算方法；理解晶格热容量的量子理论、掌握爱因斯坦模型与德拜模型；理解格林爱森近似、掌握晶格状态方程。
结合例题分析和习题训练，提高学生分析问题和解决问题的能力。
第四章能带理论【教学目标】通过本章的教学，使学生能够了解晶体能带理论的基本假设和处理问题的基本思路；理解布洛赫定理及其推论的证明，掌握晶体能带的基本特征；熟悉克龙尼克—潘纳模型的求解与结论；熟悉布里渊区、费米面等基本概念；了解平面波方法、赝势方法；掌握近自由电子近似方法及其结论；掌握紧束缚近似方法的运用；掌握能态密度的计算方法。
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固体物理课程教学大纲
一、引言
固体物理是物理学的重要分支之一，研究物质的结构、性质和相互作用。
本课程的教学旨在帮助学生建立对固体物理的基础理论和实践技能的深入理解。
通过学习本课程，学生将能够掌握固体物理的核心概念、实验技术和解决实际问题的能力。
二、课程目标
1. 掌握固体物理的基础知识和理论框架；
2. 熟悉固体的晶体结构和缺陷状况；
3. 理解固体的电学、磁学和光学性质；
4. 学习固体材料的力学行为和热传导特性；
5. 培养工程实践中解决固体物理问题的能力。
三、教学内容与安排
1. 第一章：晶体结构
- 1.1 原子与晶体结构基本概念
- 1.2 晶体的晶格结构
- 1.3 晶体缺陷与点阵缺陷
- 1.4 晶体的形貌与表面结构
2. 第二章：固体的电学性质
- 2.1 电导现象与欧姆定律
- 2.2 半导体与导体
- 2.3 极化与介电材料
- 2.4 超导电性
3. 第三章：固体的磁学性质
- 3.1 磁介质与磁性材料
- 3.2 磁场与磁化强度
- 3.3 磁性材料的磁性行为
- 3.4 磁性材料的应用与技术4. 第四章：固体的光学性质
- 4.1 光的传播与折射
- 4.2 光与固体材料的相互作用 - 4.3 固体的吸收与发射
- 4.4 材料的光学性质与应用5. 第五章：固体的力学行为
- 5.1 弹性与塑性行为
- 5.2 多晶体的力学行为
- 5.3 固体的蠕变现象
- 5.4 特殊力学性质与应用
6. 第六章：固体的热传导特性
- 6.1 热传导基本原理
- 6.2 热电材料与热电效应
- 6.3 热导率的测量与表征
- 6.4 热传导的现象与应用
四、教学方法与手段
1. 授课方式：采用讲授与互动相结合的方式进行课堂教学；
2. 实验教学：通过实验教学，让学生更好地理解课程的概念与原理；
3. 论文阅读：引导学生阅读相关领域的研究论文，拓宽知识面；
4. 课程设计项目：组织学生进行课程设计项目，提高实际问题解决
能力；
5. 网络资源利用：推荐学生利用网络资源深入学习与研究。
五、考核方式与要求
1. 期中考试：考察学生对课程基础知识的理解与应用；
2. 实验报告：评估学生对实验操作与数据分析的掌握情况；
3. 课程设计报告：考核学生解决实际问题的能力；
4. 学习总结：学生根据本课程内容撰写学习总结报告。
六、参考教材
1. 邓炳球，等. 固体物理学[M]. 高等教育出版社，2014.
2. 张小凡. 固体物理基础[M]. 高等教育出版社，201
3.
3. Charles Kittel. Introduction to Solid State Physics[M]. John Wiley & Sons，2005.
七、教学团队及联系方式
本课程教学团队由物理学系的专业教师组成，负责课程的教学与指导。
如有任何问题，请随时与任课教师或物理学系办公室联系。
八、结语
通过本课程的学习，相信学生将能够全面理解固体物理的基本原理和应用技术，为学生未来的学术研究或工程实践奠定坚实的基础。
希望同学们能够积极参与课程，主动思考与探索，在固体物理领域取得更大的进步和成就。