1. 學習《固體物理學》的目的和難點是什麼
固體物理學是比較綜合的一門課程,是運用了物理學基本規律,認識物質(材料)的微觀結構與宏觀性質、特徵的之間關系。學習掌握好固體物理學,有助於提升學習者認識物質在不同形態下的一般規律特徵,對發現問題和解決問題等能力有很大提升作用。學習的難點在於固體物理學要求對相關基礎物理學科的了解和掌握比較寬,需要花些時間補充自己缺少的知識,構建自己的基礎知識結構。但是,只要有條件能認真學下去,就一定會有收獲的。
2. 學習固體物理的竅門
固體物理是很抽象的,在於他研究的對象已經不是一般的某個體系,而是涉及組成物體的原子分子之間的結構能量問題,有些類似於原子物理,但又不一樣。想要學好固體物理完全沒有必要糾結於難記的公式和復雜的推導,當然如果你有興趣的話這些是可以幫助理解的,關鍵是理解固體物理中引進的其它物理分支中沒有的概念和研究方法,舉個例子,一開始介紹倒格矢,概念很抽象,但是它的目的是研究晶格,晶體性質的,那麼你就需要站在晶體結構的角度理解它;研究滿帶,空帶,你就需要聯系分子之間能量來理解它。要區分微觀和宏觀研究方法的不同,不要帶著以往學物理的方法來學習固體物理。這門課是我好幾年前上的,具體的內容都不太記得了,希望對你有幫助。
3. 怎樣才能學好固體物理
物理學里有基礎物理和理論物理之分(實驗物理另分)。固體物理屬理論物理內容。涉及物
體微觀結構,要學好它:
①你必須是學物理的人,在大學有兩三年學物理的經驗,並懂得分析理解是學物理的基本
方法。
②原子物理學得較好。
③有較強的數學工底,能靈活運用。
4. 黃昆的固體物理學怎麼學好呢只要是什麼思維方式啊
以方俊鑫的教材,簡單的說一下大概吧(黃昆的,基泰爾的不是很好懂,要三本一起看):
我們知道,晶體分成兩部分: 一部分是固定在空間局部,輕微振動的晶胞;另一部分是在整個固體空間自由流動的近自由電子(不是自由電子哦,因為波函數是不一樣的)
我們打個比方,晶體就是一個集體公寓,一間又一間完全一樣的房子就是周期排布的晶胞; 走了又來,來了又走的客人,就是近自由電子。
既然如此,研究晶體,其實就是研究兩種東西了: 周期的晶胞; 近自由的電子。那麼我們的研究就根據這個思路展開。
1. 晶胞.
首先要研究晶胞的周期性,要獲得晶胞的特徵長度。一般使用的技術就是X光衍射技術。這就是固體物理的第一章----晶體的結構和X光衍射
主要的目的是測定晶胞里有多少個原子,還有晶胞的特徵長度是多少。這兩個數據在以後是很有用的。
其次,晶胞不是靜止不動的。而是在輕微振動的。而這個振動,對固體的一些特性很重要:比如說固體熱容; 固體電阻.......
那麼怎麼通過算晶胞的振動,進而推算固體的熱容還有電阻呢,那就是第三章的內容------晶體的振動和晶體的熱學特性。下面分解討論;
a: 一般的說,人們願意把晶胞的振動近似成一種間歇震動-----處理手法也很簡單,在平衡位置作泰勒展開,忽略高階項,就是一個間諧振子的振動能。這個手法很經典,瑞利在推算氣體分子簡諧振動的時候也是這樣做的----做物理一定要先有idea, 然後再去算,不要迷迷糊糊找不到北。
b: ok, 既然晶胞在做簡諧振動,那麼就列出一個簡諧振動方程組好了,這里要用到晶格特徵常數(在第一章里就提過,很重要的,不是么)。
解這個二階常微分方程,解出一個色散關系,在波矢趨於無窮小的時候,得到一個線性的色散關系-----提示一下,在電磁波經過引力場的時候,也會出現色散,你能從這兩個色散關系裡面發現色散方程的共有特徵么?
c: 解晶胞在做簡諧振動方程,可以得到一個關於頻率w的連續解。但是,一旦我們引入了周期性邊界條件,發現這個解量子化了。
量子化的頻率w,被稱為聲子。
聲子是研究固體內部散射機制的一個很重要的概念。要好好體會 。
d: 聲子是玻色子,服從玻色分布。用這個原理可以推算固體熱容。
這個貌似必考的內容哦。
世界上沒有完美的東西,殘缺使得物質真實。晶體也是。那麼晶體內部的殘缺被稱為缺陷。這方面的研究就是第四章-----晶體的缺陷和運動。
至此,對晶胞的討論結束了,下面進入到另一個話題,晶體中的近自由電子。
2.近自由電子
先要知道什麼是自由電子。自由電子就是薛定諤方程中勢能項取0,解出的行波函數。
那麼什麼是近自由電子,就是薛定諤方程中勢能項取晶胞周期函數,解出來是一個布洛赫波。這就是第五章-----固體電子論
所以,千萬不要把自由電子,和近自由電子搞混了。
然後根據晶胞原子數,晶胞特徵常數,就能推算出能帶了(還記得么,第一章里強調過,很重要的)。這是第六章-----能帶理論
給你一個建議就是多做習題。把黃昆的習題做3次,自己就能體會出來了。
還有上交大蔣玉龍的視頻很不錯,應該去看看。
5. 怎樣在沒有開設量子力學的材料繫上好固體物理課
專業課最拉分的肯定是清華。毫無懸念,北京地區的話別的應該都差不多我覺得。
6. 學習固體物理前要先學習哪些課程
主要是量子力學,當然相應的高數和線性代數知識也是需要的
教材的話,量子可以看曾謹言的,數學就隨意啦。
至於其他的,記不清需不需要電磁學跟力學的知識啦,不過應該挺簡單,主要是量子。
7. 高分懸賞!!!請問:要學好劉恩科的《半導體物理》,需要現掌握《固體物理》中的哪些知識
這個問題很寬泛,不太好准確回答。我的導師就是教劉恩科的《半導體物理》,我考研的專業課就是《固體物理》。我自認為自己《固體物理》學得還不錯,在沒有人指導的情況下,這門專業課還考了130左右。
我個人覺得這兩門課之間關系緊密,要學好《半導體物理》,需要掌握《固體物理》里的幾乎所有內容。要知道,這兩門課學習的其實都是一些理論模型,而不是從微觀上能夠直接觀察到的物理現象。直到現在我都讀博士了,也遠不能說真正對這兩門知識搞得很清楚。
就具體而言,我覺得要學好《半導體物理》,那麼《固體物理》中的與能帶相關的知識一定要學的很扎實,要從根本上加以理解。因為,半導體之所以為半導體,就是能帶結構和導體及金屬有著本質的區別。另外,要比較清楚關於缺陷的概念和對材料產生的影響。要知道,半導體裡面進行各種摻雜,其實就是在引入缺陷。其次,學好倒格子等相關概念也很重要。
如果還有什麼問題,可以通過站內信討論,呵呵。
8. 要學好固體物理,是否要先學量子力學
不一定要先學量子力學,其實量子力學是非常難的(個人之見)。
看你的意思是為了學好固體物理,當然應該從固體物理入手。不明白的地方,需要查量子力學的地方,再去有針對性地看量子力學的那部分,因為畢竟各本書的講解內容與重點是不同的,同時各人的基礎也不相同,如果一頭鑽到量子力學里,反而適得其反。這樣可以把固體物理中不易懂的地方,通過量子力學中的內容補充和解決。
如果為了學好固體物理先把量子力學學懂,那豈不是舍近求遠。據我所知,當時學量子力學的時候,它並不比固體物理簡單。
我們的目的是在最短的時間內學得應該掌握的知識,所以最好別繞得太遠了。孤軍深入是兵家大忌,雙管齊下乃制勝法寶。祝學習進步,學業有成!
9. 四大力學和固體物理分別是什麼,怎麼學好
你好,普通物理
普通物理著重介紹各種物理現象和基本的物理方法,大部分內容屬於經典物理的范圍。其脈絡主要是根據人們對日常生活現象的常識性劃分。日常生活中的物理現象一般被分為「力、熱、聲、光、電、磁」等,普通物理也相應分為力學(含聲學)、熱學、電磁學和光學。普通物理的許多基礎概念在中學就已經引入。但大學中的科學和工程科目一般都要求系統的學習普通物理(所以普通物理也常稱為大學物理)。
「四大力學」
對於物理專業的學生,在修完普通物理後,還要系統的學習物理學的核心理論,也就是常被稱為「四大力學」的物理通修課程。包括經典力學(有時候被稱為理論力學)、統計力學(也叫做熱力學和統計物理)、電動力學和量子力學。這些理論是物理學中牢牢建立起來的基礎理論。
物理專業一般可劃分為兩個大的方向:凝聚態物理和粒子物理。對於前者,必修的課程還包括固體物理(或者更廣泛的,凝聚態物理)和固體理論(主要內容是多體物理理論),後者包括粒子物理和量子場論。