曲阜师范大学：新能源材料与器件专业《固体物理教学大纲》课程教学大纲

曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院课程名称：固体物理英文名称：Solide StatePhysics课程代码：072611课程性质：专业必修课计划学时：理论：48+6实践/实验：0学分：3授课时间：1-18 周授课地点：适用专业：新能源材料与器件执笔人：审核人：批准人：课程负责人：授课教师：，尚淑英年 日月修订日期：

学 院： 物理工程学院 课程名称： 固体物理 英文名称： Solide State Physics 课程代码： 072611 课程性质： 专业必修课 计划学时：理论：48+6 实践/实验 ：0 学 分： 3 授课时间： 1-18 周 授课地点： 适用专业： 新能源材料与器件 执笔人： 审核人： 批准人： 课程负责人： 授课教师： 尚淑英 修订日期： 年 月 日

《固体物理》课程教学大纲一、课程简介（一级标题：黑体小四；标题及正文行间距：固定值22磅）固体物理学是是物理学、材料与能源类相关专业的基础性课程主要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，阐明固体的性能和用途，尤其以固态电子论和固体的能带理论为主要内容。固体物理作为连接基础理论与实际应用技术的桥梁，它已经成为材料类专业学生必修的一门基础课程是材料类专业的重要基础课程。通过对这门课的学习，学生可以掌握研究新能源材料性质物理实质的基础知识、眼界、思维习惯，将能提高对问题的抽象、假设、创造的能力，实现与当今功能材料学科的研究前沿无缝对接。二、课程目标表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表（表格：宋体五号；行间距：单倍行距；表头、表格居中）课程教学目标1：通过固体物理学的整个教学过程，掌握固体物理的基本原理和思想，学生可以具有正确理解和运用固体物理学基本概念、基本理论解决问题的能力。课程教学目标2：通过固体物理学的整个教学过程，学生可以熟悉固体晶格结构，基本键和作用，晶格振动的物理图像，固体电子论和能带理论等基本概念和物理图像，为以后的《半导体课程目标材料与器件》、《材料计算物理》、《超导物理与材料》等课程打好基础，学生可以初步具有分析和解决实际问题的能力。课程教学目标3：通过固体物理学的整个教学过程，学生可以了解固体物理领域的一些新进展，为以后深入研究材料的性质打好基础，并为制备新材料做指导。课程目标课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求指标点毕业要求1：VV/工程知识毕业要求2：/V/问题分析毕业要求3：设计/开发解决方案1/12

《固体物理》课程教学大纲 1 / 12 一、课程简介（一级标题：黑体小四；标题及正文行间距：固定值 22 磅） 固体物理学是是物理学、材料与能源类相关专业的基础性课程,主要研究固体的结 构及其组成粒子之间相互作用与运动规律的学科，阐明固体的性能和用途，尤其以固态 电子论和固体的能带理论为主要内容。固体物理作为连接基础理论与实际应用技术的桥 梁，它已经成为材料类专业学生必修的一门基础课程是材料类专业的重要基础课程。通 过对这门课的学习，学生可以掌握研究新能源材料性质物理实质的基础知识、眼界、思 维习惯，将能提高对问题的抽象、假设、创造的能力，实现与当今功能材料学科的研究 前沿无缝对接。 二、课程目标 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表（表格：宋体五号；行间距：单倍行距； 表头、表格居中） 课程目标 课程教学目标 1：通过固体物理学的整个教学过程，掌握固 体物理的基本原理和思想，学生可以具有正确理解和运用固体物 理学基本概念、基本理论解决问题的能力。 课程教学目标 2：通过固体物理学的整个教学过程，学生可 以熟悉固体晶格结构，基本键和作用，晶格振动的物理图像，固 体电子论和能带理论等基本概念和物理图像，为以后的《半导体 材料与器件》、《材料计算物理》、《超导物理与材料》等课程 打好基础，学生可以初步具有分析和解决实际问题的能力。 课程教学目标 3：通过固体物理学的整个教学过程，学生可 以了解固体物理领域的一些新进展，为以后深入研究材料的性质 打好基础，并为制备新材料做指导。 课 程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 毕业要求 1： 工程知识 √ √ √ 毕业要求 2： 问题分析 √ √ √ 毕业要求 3: 设计/开发解决方案

《固体物理》课程教学大纲毕业要求4：研究毕业要求5：使用现代工具毕业要求6：工程与社会毕业要求7：环境与可持续发展毕业要求8：职业规范毕业要求9：个人和团队毕业要求10：沟通毕业要求11：项目管理毕业要求12：终身学习三、教学内容各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。表2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表课课课学程程程时教学日期章节目目目周次内容提要分方法标标标配123第01，绪论讲解固体物理课程的研章：究对象、内容、课程性质、任讲授绪论及务、特点和学习方法；13V量子力2，几种特殊类型的定态薛定3;学知识方程：一维无线深势阱，线性谐补充振子，一维有限深势阱等。1，晶格周期性、基元、布拉伐格子、原胞、晶胞、基矢；2，晶向、晶向指数、晶面、晶讲授第一面指数（密勒指数）、晶向族、10;章：晶面族；2-510+2习题V23，倒格子基矢，正、倒格子之晶体结讨论构间的一些关系；24，x射线衍射极大的劳厄方程、布拉格公式；5，晶体的宏观对称性；2/12

《固体物理》课程教学大纲 2 / 12 毕业要求 4： 研究 毕业要求 5： 使用现代工具 毕业要求 6： 工程与社会 毕业要求 7： 环境与可持续发展 毕业要求 8： 职业规范 毕业要求 9： 个人和团队 毕业要求 10： 沟通 毕业要求 11： 项目管理 毕业要求 12： 终身学习 三、教学内容 各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 章节 内容提要 学 时 分 配 教学 方法 课 程 目 标 1 课 程 目 标 2 课 程 目 标 3 1 第 0 章： 绪论及 量子力 学知识 补充 1，绪论讲解固体物理课程的研 究对象、内容、课程性质、任 务、特点和学习方法； 2，几种特殊类型的定态薛定谔 方程：一维无线深势阱，线性谐 振子，一维有限深势阱等。 3 讲授 3； √ 2-5 第一 章： 晶体结 构 1，晶格周期性、基元、布拉伐 格子、原胞、晶胞、基矢； 2，晶向、晶向指数、晶面、晶 面指数（密勒指数）、晶向族、 晶面族； 3，倒格子基矢，正、倒格子之 间的一些关系； 4，x 射线衍射极大的劳厄方 程、布拉格公式； 5，晶体的宏观对称性； 10+2 讲授 10； 习题 讨论 2 √ √ √

《固体物理》课程教学大纲6，点群。1，离子性结合；离子性结合的平衡条件及结合能、体变模量、马德隆常数的计算；第二2，共价结合：共价结合的量章：讲授6子解释：3VVV固体的33，金属性结合；结合4，范德瓦耳斯结合；范德瓦耳斯结合能的计算；1，简谐近似、简正坐标的概念及物理意义；2，一维单、双原子链模型、恢复力系数；运动方程、周期性边界条件、色散关系、波失：声子的概念、晶格振动的量子化；第三3，三维晶格的振动，及相关的讲授章：结论；10;4，黄昆方程、LST关系，长光学晶格振7-10习题10+2V动与晶波振动的原子理论，极化激元的讨论体的热概念；2学性质5，晶格振动谱的实验方法及相关原理；6，晶格热容的量子理论：爱因斯坦模型、德拜模型：7，晶格振动模式密度；8，晶格的状态方程和热膨胀；9，晶格的热传导。1，绝热近似、单电子近似、周期场近似、布洛赫定理、布洛赫波，布洛赫定理的证明：2，一维周期场中电子运动的近自由近似；三维周期场中电子讲授第四运动的近自由近似：近自由电10;章：子近似模型；11-10+2习题V14能带理3，质势；讨论论4，紧束缚近似；紧束缚近似模2型、结论及相关计算；5，能带的对称性，波函数的对称性：6，能态密度和费米面及相关计算。第五15-1，准经典近似及相关结论，有讲授817章：8效质量、准动量：3 / 12

《固体物理》课程教学大纲 3 / 12 6，点群。 6 第二 章： 固体的 结合 1，离子性结合；离子性结合 的平衡条件及结合能、体变 模量、马德隆常数的计算 ； 2，共价结合；共价结合的量 子解释; 3，金属性结合； 4，范德瓦耳斯结合；范德瓦 耳斯结合能的计算； 3 讲授3 √ √ √ 7-10 第三 章： 晶格振 动与晶 体的热 学性质 1 ，简谐近似、简正坐标的概念 及物理意义； 2，一维单、双原子链模型、恢复 力系数；运动方程、周期性边界 条件、色散关系、波矢；声子的 概念、晶格振动的量子化 ； 3 ，三维晶格的振动， 及相关的 结论； 4，黄昆方程、LST 关系，长光学 波振动的原子理论，极化激元的 概念； 5，晶格振动谱的实验方法及相 关原理； 6，晶格热容的量子理论：爱因 斯坦模型、德拜模型； 7，晶格振动模式密度； 8，晶格的状态方程和热膨胀； 9，晶格的热传导。 1 0+2 讲授10； 习题 讨论2 √ √ √ 11 - 14 第四 章： 能带理论 1 ，绝热近似、单电子近似、周 期场近似、布洛赫定理、布洛 赫波，布洛赫定理的证明； 2，一维周期场中电子运动的近 自由近似；三维周期场中电子 运动的近自由近似 ；近自由电 子近似模型； 3，赝势； 4，紧束缚近似；紧束缚近似模 型、结论及相关计算； 5，能带的对称性，波函数的对 称性； 6，能态密度和费米面及相关计 算。 1 0+2 讲授10； 习题 讨论2 √ √ √ 15 - 1 7 第五 章： 1，准经典近似及相关结论，有 效质量、准动量； 8 讲授8 √ √ √

《固体物理》课程教学大纲晶体中2，恒定电场作用下电子的运动；电子在3，导体、绝缘体和半导体的能电场和带理论解释，空穴的概念；磁场中4，在恒定磁场中电子的运动；的运动5，回旋共振、德.哈斯-范.阿尔芬效应的概念。1，金属电子的费米分布、费米第六讲授能的确定及电子热容，；17-章：2，热电子发射电流密度与功函4;18金属电数，电子平衡与接触电势。子论（注：①教学内容服务于课程目标，要根据达成课程目标的需要来确定教学单元，各单元安排合理的教学内容。在修订课程大纲过程中，需要对照课程目标，及时删去与课程目标无关的内容，增补和更新由于学科、方法发展而引起变化的部分，尤其要增补原内容体系中对课程目标支撑缺失和薄弱的部分。②重视利用教学方法实施课程思政。四、课程考核（一）课程目标与课程考核的对应关系（二级标题：楷体小四）表3：课程目标与课程考核的对应关系表考核方式及课程目标1课程目标2考核内容课程目标3占比1.晶格实例2.原胞、晶胞、简单晶格、复式晶格的概念及不同晶格配位数、结构致密度的计算。3.晶体的晶面指数和密勒指数的求解期末考试4.倒格与正格的关系及应用(53.3%)+阶段性测试5.X射线衍射(21.3%)+作6.晶体的四种基本结合的特业(9.3%)+点出勤和课堂讨论(16%)7.平衡时晶体的晶格常数、结合能、体积弹性模量8.一维简单晶格和复式晶格的振动方程和色散关系。9.声子的概念及表达式10.长声学波和长光学波的4 /12

《固体物理》课程教学大纲 4 / 12 晶体中 电子在 电场和 磁场中 的运动 2，恒定电场作用下电子的运动； 3，导体、绝缘体和半导体的能 带理论解释，空穴的概念； 4，在恒定磁场中电子的运动； 5，回旋共振、徳.哈斯-范.阿尔 芬效应的概念。 17- 18 第六 章： 金属电 子论 1，金属电子的费米分布、费米 能的确定及电子热容，； 2，热电子发射电流密度与功函 数，电子平衡与接触电势。 4 讲授 4； √ √ √ （注：①教学内容服务于课程目标，要根据达成课程目标的需要来确定教学单元，各单元安排合理 的教学内容。在修订课程大纲过程中，需要对照课程目标，及时删去与课程目标无关的内容，增补 和更新由于学科、方法发展而引起变化的部分，尤其要增补原内容体系中对课程目标支撑缺失和薄 弱的部分。②重视利用教学方法实施课程思政。） 四、课程考核 （一）课程目标与课程考核的对应关系（二级标题：楷体小四） 表 3：课程目标与课程考核的对应关系表 考核内容 考核方式及 占比 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 1.晶格实例 2.原胞、晶胞、简单晶格、复 式晶格的概念及不同晶格配 位数、结构致密度的计算。 3.晶体的晶面指数和密勒指 数的求解 4.倒格与正格的关系及应用 5.X 射线衍射 6.晶体的四种基本结合的特 点 7.平衡时晶体的晶格常数、 结合能、体积弹性模量 8.一维简单晶格和复式晶格 的振动方程和色散关系。 9.声子的概念及表达式 10. 长声学波和长光学波的 期末考试 (53.3%)+阶 段性测试 (21.3%)+作 业(9.3%)+ 出勤和课堂 讨论(16%) √

《固体物理》课程教学大纲含义11.晶格振动的波失数、格波振动频率数、格波的支数、声学支格波数、光学支格波数12.布里渊区定义13.晶格热容计算的爱因斯坦模型和德拜模型14.热传导和热膨胀现象的解释15.晶格振动模式密度16.布洛赫定理及电子波的计算17.近自由电子近似下得到的结论，电子本征值、势能及禁带宽度的表达18.紧束缚近似下得到的结论19.电子外场中运动的特点20.导体、绝缘体和半导体的能带理论解释21.半导体能带结构特点、有效质量1.离子晶体的内能的推导及马德隆常数的求解。2.分子晶体的内能的推导及相关计算。期末考试3.长波极限下格波的特点的(50%)+阶段推导性测试(20%)+作业4．画出二维晶格第一、第二(10%)+出勤布里渊区、面心立方、体心立和课堂讨论方晶格的第一布里渊区(20%)6.求解近自由电子近似下电子的薛定方程5 /12

《固体物理》课程教学大纲 5 / 12 含义 11. 晶格振动的波矢数、格 波振动频率数、格波的支数、 声学支格波数、光学支格波 数 12. 布里渊区定义 13. 晶格热容计算的爱因斯 坦模型和德拜模型 14. 热传导和热膨胀现象的 解释 15. 晶格振动模式密度 16. 布洛赫定理及电子波的 计算 17. 近自由电子近似下得到 的结论，电子本征值、势能及 禁带宽度的表达 18. 紧束缚近似下得到的结 论 19. 电子外场中运动的特点 20. 导体、绝缘体和半导体 的能带理论解释 21.半导体能带结构特点、有 效质量 1.离子晶体的内能的推导及 马德隆常数的求解。 2.分子晶体的内能的推导及 相关计算。 3.长波极限下格波的特点的 推导 4. 画出二维晶格第一、第二 布里渊区、面心立方、体心立 方晶格的第一布里渊区 6.求解近自由电子近似下电 子的薛定谔方程 期末考试 (50%)+阶段 性测试 (20%)+作业 (10%)+出勤 和课堂讨论 (20%) √

《固体物理》课程教学大纲1.晶体结合作业(20%)+2.晶格振动出勤和课堂3.能带理论讨论（80%)4.半导体导电性（二）评定方法过程性评价占有一定的比例，有利于学生在学习过程中持续投入。（三）评分标准表4：课程目标与评分标准的对应关系表评分标准占分..标准描述…..课程目标比例优：90-100良：80-89中：70-79合格：60-69不合格：<60（1）熟练掌（1）较熟(1)基本（1）了解晶（1）了解晶握晶体的晶格练掌握晶体掌握晶体的体的晶格结体的晶格结结构；基元、的晶格结晶格结构；构；基元、构；基元、格基元、格格点、晶格点、晶格、构；基元、点、晶格、原格点、晶格、原胞、原胞、晶胞、点、晶格、胞、晶胞、配格、原胞、原胞、晶配位数、致密晶胞、配位位数、致密度度等概念：晶晶胞、配位胞、配位数、致密度等概念；晶向指数、晶面指向指数、晶面数、致密度数、致密度等概念；晶数、密勒指数指数、密勒指等概念；晶等概念；晶向指数、晶数的概念及计向指数、晶向指数、晶面指数、密的概念及计课程目标175%算；掌握倒格面指数、密面指数、密勒指数的概算；掌握倒格勒指数的概念及计算；的定义及倒格勒指数的概的定义及倒格念及计算；掌握倒格的与正格的关与正格的关念及计算；系。掌握倒格的掌握倒格的定义及倒格系。（2）熟练掌定义及倒格定义及倒格与正格的关（2）了解晶握晶体的四种与正格的关与正格的关体的四种结合系。系。系。类型；计算平结合类型：计（2）了解晶算平衡时晶体（2）较熟体的四种结衡时晶体的晶（2）基本合类型：计格常数、结合的晶格常数、练掌握晶体掌握晶体的6 / 12

《固体物理》课程教学大纲 6 / 12 1.晶体结合 2.晶格振动 3.能带理论 4.半导体导电性 作业(20%)+ 出勤和课堂 讨论(80%) √ （二）评定方法 过程性评价占有一定的比例，有利于学生在学习过程中持续投入。 （三）评分标准 表 4：课程目标与评分标准的对应关系表 课程目标 占分 比例 评分标准 标准描述. . . . . 优：90-100 良：80-89 中：70-79 合格：60-69 不合格：＜60 课程目标 1 75% （1）熟练掌 握晶体的晶格 结构；基元、 格点、晶格、 原胞、晶胞、 配位数、致密 度等概念；晶 向指数、晶面 指数、密勒指 数的概念及计 算；掌握倒格 的定义及倒格 与正格的关 系。 （2）熟练掌 握晶体的四种 结合类型；计 算平衡时晶体 的晶格常数、 （1）较熟 练掌握晶体 的晶格结 构；基元、 格点、晶 格、原胞、 晶胞、配位 数、致密度 等概念；晶 向指数、晶 面指数、密 勒指数的概 念及计算； 掌握倒格的 定义及倒格 与正格的关 系。 （2）较熟 练掌握晶体 （1）基本 掌握晶体的 晶格结构； 基元、格 点、晶格、 原胞、晶 胞、配位 数、致密度 等概念；晶 向指数、晶 面指数、密 勒指数的概 念及计算； 掌握倒格的 定义及倒格 与正格的关 系。 （2）基本 掌握晶体的 （1）了解晶 体的晶格结 构；基元、 格点、晶 格、原胞、 晶胞、配位 数、致密度 等概念；晶 向指数、晶 面指数、密 勒指数的概 念及计算； 掌握倒格的 定义及倒格 与正格的关 系。 （2）了解晶 体的四种结 合类型；计 （1）了解晶 体的晶格结 构；基元、格 点、晶格、原 胞、晶胞、配 位数、致密度 等概念；晶向 指数、晶面指 数、密勒指数 的概念及计 算；掌握倒格 的定义及倒格 与正格的关 系。 （2）了解晶 体的四种结合 类型；计算平 衡时晶体的晶 格常数、结合

《固体物理》课程教学大纲结合能、体积四种结合类的四种结合算平衡时晶能、体积弹性弹性模量；负模量负电性类型；计算型：计算平体的晶格常电性的概念。衡时晶体的数、结合的概念。平衡时晶体（3）熟练掌的晶格常晶格常数、能、体积弹（3）不完全握一维简单晶数、结合结合能、体了解一维简单性模量；负格和复式晶格能、体积弹积弹性模电性的概晶格和复式晶的振动、色散性模量；负量：负电性念。格的振动、色关系；光学波电性的概的概念。（3）了解一散关系；光学和声学波的概念。（3）基本维简单晶格波和声学波的（3）较熟掌握一维简和复式晶格念：晶格振动概念；晶格振的振动、色波矢数、格波练掌握一维单晶格和复动波矢数、格振动频率数、简单晶格和式晶格的振散关系：光波振动频率格波的支数、动、色散关学波和声学复式晶格的数、格波的支声学支格波振动、色散系；光学波波的概念；数、声学支格数、光学支格关系：光学和声学波的晶格振动波波数、光学支格波数与晶体波数与晶体的波和声学波概念：晶格矢数、格波振动波矢振动频率的原胞和原胞原胞和原胞内的概念：晶原子数的关数、格波振数、格波的内原子数的关格振动波失系；声子意数、格波振动频率数、支数、声学系：声子意格波的支支格波数、义；晶格振动动频率数、义；晶格振动谱的实验测定格波的支数、声学支光学支格波谱的实验测定方法；晶体比数、声学支格波数、光数与晶体的方法；晶体比热计算的爱因格波数、光学支格波数原胞和原胞热计算的爱因斯坦模型及德内原子数的斯坦模型及德学支格波数与晶体的原与晶体的原胞和原胞内关系；声子拜模型；晶格拜模型；晶格振动模式密胞和原胞内原子数的关意义；晶格振动模式密度;原子数的关系：声子意振动谱的实度。（4）熟练掌系；声子意义；晶格振验测定方（4）不完全握布洛赫定理义；晶格振动谱的实验法；晶体比了解布洛赫定7 /12

《固体物理》课程教学大纲 7 / 12 结合能、体积 弹性模量；负 电性的概念。 （3）熟练掌 握一维简单晶 格和复式晶格 的振动、色散 关系；光学波 和声学波的概 念；晶格振动 波矢数、格波 振动频率数、 格波的支数、 声学支格波 数、光学支格 波数与晶体的 原胞和原胞内 原子数的关 系；声子意 义；晶格振动 谱的实验测定 方法；晶体比 热计算的爱因 斯坦模型及德 拜模型；晶格 振动模式密 度； （4）熟练掌 握布洛赫定理 的四种结合 类型；计算 平衡时晶体 的晶格常 数、结合 能、体积弹 性模量；负 电性的概 念。 （3）较熟 练掌握一维 简单晶格和 复式晶格的 振动、色散 关系；光学 波和声学波 的概念；晶 格振动波矢 数、格波振 动频率数、 格波的支 数、声学支 格波数、光 学支格波数 与晶体的原 胞和原胞内 原子数的关 系；声子意 义；晶格振 四种结合类 型；计算平 衡时晶体的 晶格常数、 结合能、体 积弹性模 量；负电性 的概念。 （3）基本 掌握一维简 单晶格和复 式晶格的振 动、色散关 系；光学波 和声学波的 概念；晶格 振动波矢 数、格波振 动频率数、 格波的支 数、声学支 格波数、光 学支格波数 与晶体的原 胞和原胞内 原子数的关 系；声子意 义；晶格振 动谱的实验 算平衡时晶 体的晶格常 数、结合 能、体积弹 性模量；负 电性的概 念。 （3）了解一 维简单晶格 和复式晶格 的振动、色 散关系；光 学波和声学 波的概念； 晶格振动波 矢数、格波 振动频率 数、格波的 支数、声学 支格波数、 光学支格波 数与晶体的 原胞和原胞 内原子数的 关系；声子 意义；晶格 振动谱的实 验测定方 法；晶体比 能、体积弹性 模量；负电性 的概念。 （3）不完全 了解一维简单 晶格和复式晶 格的振动、色 散关系；光学 波和声学波的 概念；晶格振 动波矢数、格 波振动频率 数、格波的支 数、声学支格 波数、光学支 格波数与晶体 的原胞和原胞 内原子数的关 系；声子意 义；晶格振动 谱的实验测定 方法；晶体比 热计算的爱因 斯坦模型及德 拜模型；晶格 振动模式密 度。 （4）不完全 了解布洛赫定

《固体物理》课程教学大纲及电子波矢的动谱的实验测定方法；热计算的爱理及电子波矢取值范围：近测定方法；晶体比热计因斯坦模型的取值范围；自由电子近似晶体比热计算的爱因斯及德拜模近自由电子近坦模型及德下一维周期性算的爱因斯型：晶格振似下一维周期场中电子的运拜模型；晶动模式密坦模型及德性场中电子的运动；紧束缚动；紧束缚近拜模型；晶格振动模式度。似计算电子运格振动模式密度。（4）了解布近似计算电子运动：能态密动；能态密度密度。（4）基本洛赫定理及和费米面。掌握布洛赫电子波矢的度和费米面。（4）较熟（5）熟练掌练掌握布洛定理及电子取值范围：（5）不完全握准经典近赫定理及电波矢的取值近自由电子了解准经典近似：晶体中电子波矢的取范围：近自似；晶体中电近似下一维子在电场和磁由电子近似周期性场中子在电场和磁值范围；近下一维周期场中的运动；自由电子近电子的运场中的运动；导体、绝缘体似下一维周性场中电子动；紧束缚导体、绝缘体和半导体的能期性场中电的运动：紧近似计算电和半导体的能子的运动；束缚近似计子运动；能带理论解释。带理论解释。（6）熟练掌紧束缚近似算电子运态密度和费（6）不完全握半导体能带计算电子运动；能态密米面。了解半导体能带结构特点；结构特点：杂动；能态密度和费米（5）了解准质对半导体能度和费米面。经典近似；杂质对半导体面。（5）基本晶体中电子能带结构及性带结构及性质的影响；有效（5）较熟掌握准经典在电场和磁质的影响；有练掌握准经场中的运质量的物理意近似：晶体效质量的物理义。意义。典近似；晶中电子在电动；导体、绝缘体和半体中电子在场和磁场中电场和磁场的运动：导导体的能带中的运动；体、绝缘体理论解释。导体、绝缘和半导体的（6）了解半8 /12

《固体物理》课程教学大纲 8 / 12 及电子波矢的 取值范围；近 自由电子近似 下一维周期性 场中电子的运 动；紧束缚近 似计算电子运 动；能态密度 和费米面。 （5）熟练掌 握准经典近 似；晶体中电 子在电场和磁 场中的运动； 导体、绝缘体 和半导体的能 带理论解释。 （6）熟练掌 握半导体能带 结构特点；杂 质对半导体能 带结构及性质 的影响；有效 质量的物理意 义。 动谱的实验 测定方法； 晶体比热计 算的爱因斯 坦模型及德 拜模型；晶 格振动模式 密度。 （4）较熟 练掌握布洛 赫定理及电 子波矢的取 值范围；近 自由电子近 似下一维周 期性场中电 子的运动； 紧束缚近似 计算电子运 动；能态密 度和费米 面。 （5）较熟 练掌握准经 典近似；晶 体中电子在 电场和磁场 中的运动； 导体、绝缘 测定方法； 晶体比热计 算的爱因斯 坦模型及德 拜模型；晶 格振动模式 密度。 （4）基本 掌握布洛赫 定理及电子 波矢的取值 范围；近自 由电子近似 下一维周期 性场中电子 的运动；紧 束缚近似计 算电子运 动；能态密 度和费米 面。 （5）基本 掌握准经典 近似；晶体 中电子在电 场和磁场中 的运动；导 体、绝缘体 和半导体的 热计算的爱 因斯坦模型 及德拜模 型；晶格振 动模式密 度。 （4）了解布 洛赫定理及 电子波矢的 取值范围； 近自由电子 近似下一维 周期性场中 电子的运 动；紧束缚 近似计算电 子运动；能 态密度和费 米面。 （5）了解准 经典近似； 晶体中电子 在电场和磁 场中的运 动；导体、 绝缘体和半 导体的能带 理论解释。 （6）了解半 理及电子波矢 的取值范围； 近自由电子近 似下一维周期 性场中电子的 运动；紧束缚 近似计算电子 运动；能态密 度和费米面。 （5）不完全 了解准经典近 似；晶体中电 子在电场和磁 场中的运动； 导体、绝缘体 和半导体的能 带理论解释。 （6）不完全 了解半导体能 带结构特点； 杂质对半导体 能带结构及性 质的影响；有 效质量的物理 意义

《固体物理》课程教学大纲体和半导体能带理论解导体能带结的能带理论释。构特点：杂（6）基本质对半导体解释。（6）较熟掌握半导体能带结构及练掌握半导能带结构特性质的影体能带结构点；杂质对响；有效质特点；杂质半导体能带量的物理意结构及性质义。对半导体能带结构及性的影响；有质的影响：效质量的物有效质量的理意义。物理意义。(1)能够熟练（1）不能够求（1）基本能（1）能够较(1)基本能解单体薛定调而准确求解单熟练而准确够求解单体够求解单体体薛定调方程求解单体薛薛定调方程薛定谔方程。方程并对结果并对结果进行定调方程并并对结果进（2）了解利进行物理含义用晶格结构、物理含义分对结果进行行物理含义分析。析。物理含义分分析。晶体结合、声（2）不了解利(2)能够熟练析。(2)基本能用晶格结构、子和能带理而准确利用晶晶体结合、声（2）能够较够利用晶格论解决问题课程目标220%格结构、晶体熟练而准确结构、晶体的思路。子和能带理论结合、声子和利用晶格结结合、声子解决问题的思路。构、晶体结和能带理论能带理论解决合、声子和相关问题。解决相关问能带理论解题。决相关间题。5%课程目标3（1）熟练高（1）较熟（1）基本在别人的协查阅的文献较9 / 12

《固体物理》课程教学大纲 9 / 12 体和半导体 的能带理论 解释。 （6）较熟 练掌握半导 体能带结构 特点；杂质 对半导体能 带结构及性 质的影响； 有效质量的 物理意义。 能带理论解 释。 （6）基本 掌握半导体 能带结构特 点；杂质对 半导体能带 结构及性质 的影响；有 效质量的物 理意义。 导体能带结 构特点；杂 质对半导体 能带结构及 性质的影 响；有效质 量的物理意 义。 课程目标 2 20% （1）能够熟练 而准确求解单 体薛定谔方程 并对结果进行 物理含义分 析。 （2）能够熟练 而准确利用晶 格结构、晶体 结合、声子和 能带理论解决 相关问题。 （1）能够较 熟练而准确 求解单体薛 定谔方程并 对结果进行 物理含义分 析。 （2）能够较 熟练而准确 利用晶格结 构、晶体结 合、声子和 能带理论解 决相关问 题。 （1）基本能 够求解单体 薛定谔方程 并对结果进 行物理含义 分析。 （2）基本能 够利用晶格 结构、晶体 结合、声子 和能带理论 解决相关问 题。 （1）基本能 够 求 解 单体 薛定谔方程。 （2）了解利 用晶格结构、 晶体结合、声 子 和 能 带理 论解决 问题 的思路。 （1）不能够求 解单体薛定谔 方程并对结果 进行物理含义 分析。 （2）不了解利 用晶格结构、 晶体结合、声 子和能带理论 解决问题的思 路。 课程目标 3 5% （1）熟练高 （1）较熟 （1）基本 在 别 人 的协 查阅的文献较