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 固體的性質是什麼
固體的性質
1、固體里的粒子是緊緊相扣,不易進行運動。 固體是固定在物質里一個特定的空間。 當有外力對物質施加作用時,固體以上型態會被扭曲,引致永久性變形。 盡管任何固體都會有熱能量,粒子間可以相互震動,此粒子運動卻相對不那麼劇烈,並不輕易靠感覺來觀察。
2、固體的膨脹和收縮,固體受熱時會膨脹、遇冷時會收縮。
3、固體達到熔點,會變為液態存在,其質量不改變。
(2)固體物理有什麼作用擴展閱讀:
固體可以分為單晶體,多晶體與非晶體,單晶體具有各項異性,非晶體沒有規則外形,確定的熔點,反之晶體具有。晶體與非晶體之間可以相互轉化,如石英與玻璃;液晶,顧名思義就是液體的晶體,具有流動性和光學各向異性的綜合特點。液體在試管中會產生毛細現象,與壁接觸的地方會上升或下降,如水與玻璃會上升,鉛與玻璃會下降。
③ 固體物理
固體物理(材料科學與工程系列)
目錄: 第1章緒論1 1.1人類對固體的研究歷史1 1.2自然界中的固體及固體物理學4 本章參考書7 第2章化學鍵與晶體形成8 2.1離子鍵和離子晶體11 2.2共價鍵和共價晶體14 2.3金屬鍵和典型金屬15 2.4原子、分子固體16 本章參考書18 附錄團簇電荷的偶極相互作用19 習題19 第3章固體結構21 3.1晶體的幾何描述21 3.2對稱性與晶格結構的分類25 3.2.1由二維晶格的對稱性推導二維布喇菲點陣的分類27 3.2.2三維晶格中布喇菲點陣的分類和點群符號29 3.3晶體結構的形成33 3.3.1金屬和元素晶體的結構33 3.3.2泡林規則和離子晶體的結構35 3.4倒易點陣與布里淵區39 3.4.1倒易點陣40 3.4.2布里淵區42 3.5晶格結構測定與衍射44 3.5.1X射線衍射、電子衍射與中子衍射46 3.5.2衍射理論50 3.6非晶體和准晶體的結構58 3.7軟性凝聚體: 液晶和凝膠的結構64 本章參考書71 習題72 第4章晶格振動和固體熱性質74 4.1固體中熱現象的研究歷史74 4.2晶格動力學76 4.2.1晶格振動與聲子76 4.2.2聲學支和光學支的色散關系82 4.2.3聲子能譜的測定86 4.3固體熱性質89 4.3.1固體比熱容的愛因斯坦模型91 4.3.2固體比熱容的德拜模型93 本章參考書99 習題99 第5章固體電子理論100 5.1傳統電子導電理論: 德魯德模型101 5.2自由電子費密氣體: 索末菲模型108 5.3自由電子模型的局限性115 5.4布洛赫能帶理論116 5.5能帶的計算120 5.5.1緊束縛近似122 5.5.2弱晶格勢近似125 5.6能帶電子的准經典近似和有效質量127 5.7金屬中的費密面130 5.7.1鹼金屬130 5.7.2貴金屬131 5.7.3二價金屬131 本章參考書131 習題132 第6章固體的電性質: 輸運過程134 6.1能帶電子的輸運過程、導體134 6.1.1能帶電子的非平衡量子統計、固體按電性質分類135 6.1.2導體的直流電導率和熱導率138 6.2半導體140 6.2.1半導體的特性140 6.2.2載流子的濃度和遷移率145 6.2.3p\|n結,半導體\|金屬結,MOS晶體管和半導體超晶格154 6.3超導體163 6.3.1傳統超導體和高溫超導體的特性163 6.3.2BCS理論及其局限性169 本章參考書173 習題173 第7章固體的磁性176 7.1原子磁矩的量子力學根源178 7.2抗磁性與順磁性182 7.2.1抗磁性182 7.2.2順磁性183 7.2.3傳導電子的泡利順磁性185 7.3鐵磁性與反鐵磁性185 7.3.1鐵磁體和亞鐵磁體185 7.3.2反鐵磁體190 7.3.3鐵磁性和反鐵磁性的量子力學解釋: 海森堡模型190 7.4中子的磁性衍射和自旋波192 7.4.1順磁體的中子磁性衍射193 7.4.2鐵磁體和反鐵磁體的中子磁性衍射193 7.4.3中子的非彈性磁性衍射: 自旋波能譜的測量194 7.4.4自旋波對鐵磁體比熱容的貢獻194 7.5核磁共振和電子自旋共振195 本章參考書197 附錄朗道磁矢量勢和洛倫茲力197 習題198 第8章固體的介電性質和光學性質199 8.1電極化過程200 8.2介電擊穿、壓電體和鐵電體206 8.3光在固體中的傳播210 8.4固體的發光機制214 本章參考書216 習題216 正文索引(按照第一個字的漢語拼音排列)218 習題參考答案233 附錄A物理學常數及單位制換算239 附錄B化學元素英文名稱與符號一覽表及化學元素周期表240
從電子、原子和分子的角度研究固體的結構和性質(主要是物理性質) 的一門基礎理論學科。它和普通物理、 熱力學與統計物理、金屬物理、材料科學、特別是量子力學等學科有著密切關系。例如,固體物理也討論晶體學、 晶體的結合鍵、晶體缺陷、擴散、相圖等問題。但它著重研究的是晶格振動和晶體的熱學性質、固體電子論(包括自由電子論和能帶理論)、半導體、固體的磁性、超導體等專題。
第1章 緒論1 1.1 古希臘的原子論1 1.2 固體物理的發展史4 1.3 自然界中的固體及固體物理學7 本章小結10 本章參考文獻10 第2章 化學鍵和晶體形成11 2.1 原子的量子模型12 2.2 離子鍵和離子晶體15 2.3 共價鍵和共價晶體19 2.4 金屬鍵和典型金屬23 2.5 原子和分子固體25 本章小結29 本章參考文獻30 本章習題30 第3章 固體結構32 3.1 晶體的幾何描述32 3.2 對稱性與晶格結構的分類36 3.2.1 對稱性與二維布拉菲點陣的分類37 3.2.2 點群與三維布拉菲點陣的分類39 3.3 晶體的自然結構43 3.3.1 元素晶體的結構43 3.3.2 化合物的結構: 泡林規則47 3.4 倒易點陣和布里淵區51 3.4.1 倒易點陣51 3.4.2 布里淵區53 3.5 衍射與晶體結構的測定56 3.5.1 X射線衍射、電子衍射和中子衍射58 3.5.2 衍射理論65 3.6 無序固體結構71 3.6.1 非晶體73 3.6.2 准晶體75 3.6.3 液晶78 本章小結85 本章參考文獻86 本章習題87 第4章 晶格振動和固體熱性質89 4.1 愛因斯坦聲子模型91 4.2 德拜聲子模型94 4.3 晶格動力學和中子衍射98 4.3.1 晶格動力學98 4.3.2 光學支和聲學支101 4.3.3 聲子能譜的中子衍射測定105 本章小結108 本章參考文獻109 本章習題109 第5章 固體電子理論111 5.1 德魯德模型: 自由電子氣體113 5.2 索末菲模型: 自由電子費密氣體117 5.2.1 電子的比熱容121 5.2.2 電導率和熱導率123 5.2.3 電子從金屬表面的熱發射125 5.2.4 霍爾效應127 5.3 能帶理論129 5.3.1 布洛赫定理130 5.3.2 緊束縛模型132 5.3.3 弱晶格勢近似136 5.3.4 密度泛函理論與能帶計演算法的介紹139 5.3.5 真實能帶和費密面141 5.3.6 半經典模型和有效質量146 本章小結149 本章參考文獻149 本章習題151 第6章 固體的電性質: 輸運過程154 6.1 導體155 6.2 半導體159 6.2.1 半導體的特性161 6.2.2 載流子濃度和遷移率167 6.2.3 半導體器件的基本概念179 6.3 超導體189 6.3.1 超導體的特性191 6.3.2 唯象理論194 6.3.3 微觀BCS理論199 本章小結202 本章參考文獻202 本章習題204 第7章 固體的磁性207 7.1 磁性的量子力學根源210 7.1.1 單原子近似: 原子磁矩211 7.1.2 自由電子近似: 朗道能級214 7.2 磁性的類別217 7.2.1 抗磁性217 7.2.2 順磁性219 7.2.3 鐵磁性225 7.2.4 反鐵磁性和亞鐵磁性230 7.3 自旋與基本粒子的相互作用233 7.3.1 中子磁性衍射和磁結構233 7.3.2 自旋波與中子非彈性散射235 7.3.3 電子自旋共振和核磁共振239 本章小結242 本章參考文獻243 本章習題245 第8章 固體的介電性質和光學性質247 8.1 固體的光性質、電性質和磁性質的統一249 8.2 洛倫茲光學模型和電極化過程251 8.2.1 德魯德金屬光學模型256 8.3 激光: 愛因斯坦的受激輻射理論258 8.3.1 輻射的量子力學理論258 8.3.2 微波激射器和激光器260 本章小結263 本章參考文獻264 本章習題265 索引266
④ 什麼叫做固體
固體是物質存在的一種狀態。與液體和氣體相比固體有比較固定的體積和形狀、質地比較堅硬。 固體的分類: 1.晶狀固體(Crystalline solids):有規則的結構。 2.非晶狀固體(Amorphous solids):無規則的結構。 3.准晶體(Polycrystalline solids):由大量結晶體(crystals)或晶粒(grains)聚集而成,結晶體或晶粒本身有規則結構,但它們聚集成多晶固體時的排列方式是無規則的。 通過其組成部分之間的相互作用固體的特性可以與組成它的粒子的特性有很大的區別。研究固體的物理科學叫做固體物理學。 一般來說。一個物體要達到一定的大小才能被稱為固體,但對這個大小沒有明確的規定。一般來說固體是宏觀物體,除一些特殊的低溫物理學的現象如超導[1]現象、超液現象外固體作為一個整體不顯示量子力學的現象。 固體有三種特性: 固體里的粒子是緊緊相扣,不易進行運動。 固體是固定在物質里一個特定的空間。 當有外力對物質施加作用時,固體以上型態會被扭曲,引致永久性變形。 盡管任何固體都會有熱能量,粒子間可以相互震動,此粒子運動卻相對不那麼劇烈,並不輕易靠感覺來觀察。 通過其組成部分之間的相互作用,固體的特性可以與組成它的粒子的特性有很大的區別。研究固體的物理科學叫做固體物理學。 固體的膨脹和收縮 固體受熱時會膨脹、遇冷時會收縮 固體的融化 固體達到熔點,會變為液態存在,其質量不改變 食鹽,白糖這些有規則幾何外形的固體物質都叫晶體,像石蠟,橡膠這些就叫非晶體。 在140萬大氣壓下固體會變為超固態,在超固態狀態下繼續加壓即可會中子態。 固體的組元比較密集,振動程度比較弱,有一定阻擋外力發生形變的能力。包括了有序和無序體系。有明顯的邊界。
⑤ 固體分為哪兩類,有什麼特點
固體分為三類,不是兩類
固體的分類: 1.晶狀固體(Crystalline solids):有規則的結構。 2.非晶狀固體(Amorphous solids):無規則的結構。 3.准晶體(Polycrystalline solids):由大量結晶體(crystals)或晶粒(grains)聚集而成,結晶體或晶粒本身有規則結構,但它們聚集成多晶固體時的排列方式是無規則的。 通過其組成部分之間的相互作用固體的特性可以與組成它的粒子的特性有很大的區別。研究固體的物理科學叫做固體物理學。 一般來說。一個物體要達到一定的大小才能被稱為固體,但對這個大小沒有明確的規定。一般來說固體是宏觀物體,除一些特殊的低溫物理學的現象如超導[1]現象、超液現象外固體作為一個整體不顯示量子力學的現象。 固體有三種特性: 固體里的粒子是緊緊相扣,不易進行運動。 固體是固定在物質里一個特定的空間。 當有外力對物質施加作用時,固體以上型態會被扭曲,引致永久性變形。 盡管任何固體都會有熱能量,粒子間可以相互震動,此粒子運動卻相對不那麼劇烈,並不輕易靠感覺來觀察。 通過其組成部分之間的相互作用,固體的特性可以與組成它的粒子的特性有很大的區別。研究固體的物理科學叫做固體物理學。 固體的膨脹和收縮 固體受熱時會膨脹、遇冷時會收縮 固體的融化 固體達到熔點,會變為液態存在,其質量不改變 食鹽,白糖這些有規則幾何外形的固體物質都叫晶體,像石蠟,橡膠這些就叫非晶體。 在140萬大氣壓下固體會變為超固態,在超固態狀態下繼續加壓即可會中子態。 固體的組元比較密集,振動程度比較弱,有一定阻擋外力發生形變的能力。包括了有序和無序體系。有明顯的邊界。
⑥ 我是電子信息科學與技術的學生 有門選修課是固體物理 請問這門課對於我這個專業來說重要不 可不可以不學
我是學微電子的,學過這門課。至於用處么,還是有的,比如分析半導體材料晶體結構什麼的很有用。電子系接觸材料方面比微電子要少,但完全不接觸材料么,也未必。其實很多學科在實踐中都不見得用得上,但是有一點,有時候學別的課時會有交叉的情況,你學了就知道是怎麼回事,不學就一頭霧水。
樓主你要想考研的話,學學沒壞處;如果不考研,那就算了,學分夠了就好。
⑦ 固體的定義
由大量結晶體或晶聚集而成,結晶體或晶粒本身有規則結構,但它們聚集成多晶固體時的排列方式是無規則的。
通過其組成部分之間的相互作用固體的特性可以與組成它的粒子的特性有很大的區別。研究固體的物理科學叫做固體物理學。
一般來說。一個物體要達到一定的大小才能被稱為固體,但對這個大小沒有明確的規定。一般來說固體是宏觀物體,除一些特殊的低溫物理學的現象如超導現象、超液現象外固體作為一個整體不顯示量子力學的現象。
固體特性
1、固體里的粒子是緊緊相扣,不易進行運動。 固體是固定在物質里一個特定的空間。 當有外力對物質施加作用時,固體以上型態會被扭曲,引致永久性變形。 盡管任何固體都會有熱能量,粒子間可以相互震動,此粒子運動卻相對不那麼劇烈,並不輕易靠感覺來觀察。
通過其組成部分之間的相互作用,固體的特性可以與組成它的粒子的特性有很大的區別。研究固體的物理科學叫做固體物理學。
2、固體的膨脹和收縮
固體受熱時會膨脹、遇冷時會收縮
固體的熔化
3、固體達到熔點,會變為液態存在,其質量不改變
特殊狀態
食鹽,白糖這些有規則幾何外形的固體物質都叫晶體,像石蠟,橡膠這些就叫非晶體。
在140萬大氣壓下固體會變為超固態,在超固態狀態下繼續加壓即可會中子態。
固體的組元比較密集,振動程度比較弱,有一定阻擋外力發生形變的能力,包括了有序和無序體系。有明顯的邊界
⑧ 學了固體物理這門課 對他有什麼看法
固體物理很有用!一般教材的固體物理主要的內容是:晶格結構,晶體的結合類型,晶格振動,晶體缺陷,自由電子理論,近自由電子理論,能帶結構等。
晶格結構介紹了晶體中原子的周期性排列的各種方式,或者說是各種布格子,從而可以知道不同晶體具有不同的對稱操作。晶體的結合類型:離子晶體,原子晶體,金屬晶體,分子晶體等。這一部分介紹了晶體通過不同的方式結合,具有不同的物理性質,如硬度,熔點,導電性,透光性等等。晶格振動這一部分,首先利用簡諧近似(非諧近似得到熱膨脹等性質)得到原子振動的色散關系,引入聲子概念,利用徳拜的連續介質波模型得到原子振動對晶格熱容的影響。晶格缺陷略。(前面這些內容主要講晶體中原子的相關性質)
金屬中的電子採用自由電子模型,分析得到電子的能態密度等。而近自由電子模型則是將電子波函數看作布洛赫波,利用非簡並微擾和簡並微擾處理,得到電子的能級情況。(這部分主要講晶體中電子的相關性質)
補充:倒格子和晶格的衍射也是固體物理中的必講內容,它們聯系著晶格矢量和波矢空間,十分重要。
固體物理這門課程講述了一般晶體的主要性質,學好固體物理,對於其他課程的學習和之後的研究都做了很好的鋪墊,是一門十分重要的基礎課程。大家應該認真學習。