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学好固体物理需要哪些基础

发布时间:2022-08-07 00:49:53

‘壹’ 固体物理的学习方法

您好。要首先把数学和高中物理学好,在看课本的基础上多做题,对于自己实在不能理解的,建议是会做题掌握思路即可

‘贰’ 大神 固体物理怎么学

物理学里有基础物理和理论物理之分(实验物理另分).固体物理属理论物理内容.涉及物
体微观结构,要学好它:
①你必须是学物理的人,在大学有两三年学物理的经验,并懂得分析理解是学物理的基本
方法.
②原子物理学得较好.
③有较强的数学工底,能灵活运用.
有一个人叫黄昆,你要学《固体物理》,应知道或听说过这个名字。他是我国 《固体物理》创始人,老前辈。上世纪六十年代初我在科学院物理研究所学的就是他着的《 固体物理》。现在可能有新版本,到图书馆去找。其他年轻科学家的《固体物理》书,也应在图书馆可找着。多看看他们的书对你学好《固体物理》有帮助。

‘叁’ 怎样才能学好固体物理

物理学里有基础物理和理论物理之分(实验物理另分)。固体物理属理论物理内容。涉及物
体微观结构,要学好它:
①你必须是学物理的人,在大学有两三年学物理的经验,并懂得分析理解是学物理的基本
方法。
②原子物理学得较好。
③有较强的数学工底,能灵活运用。

‘肆’ 黄昆的固体物理学怎么学好呢只要是什么思维方式啊

以方俊鑫的教材,简单的说一下大概吧(黄昆的,基泰尔的不是很好懂,要三本一起看):

我们知道,晶体分成两部分: 一部分是固定在空间局部,轻微振动的晶胞;另一部分是在整个固体空间自由流动的近自由电子(不是自由电子哦,因为波函数是不一样的)
我们打个比方,晶体就是一个集体公寓,一间又一间完全一样的房子就是周期排布的晶胞; 走了又来,来了又走的客人,就是近自由电子。

既然如此,研究晶体,其实就是研究两种东西了: 周期的晶胞; 近自由的电子。那么我们的研究就根据这个思路展开。
1. 晶胞.
首先要研究晶胞的周期性,要获得晶胞的特征长度。一般使用的技术就是X光衍射技术。这就是固体物理的第一章----晶体的结构和X光衍射
主要的目的是测定晶胞里有多少个原子,还有晶胞的特征长度是多少。这两个数据在以后是很有用的。

其次,晶胞不是静止不动的。而是在轻微振动的。而这个振动,对固体的一些特性很重要:比如说固体热容; 固体电阻.......
那么怎么通过算晶胞的振动,进而推算固体的热容还有电阻呢,那就是第三章的内容------晶体的振动和晶体的热学特性。下面分解讨论;
a: 一般的说,人们愿意把晶胞的振动近似成一种间歇震动-----处理手法也很简单,在平衡位置作泰勒展开,忽略高阶项,就是一个间谐振子的振动能。这个手法很经典,瑞利在推算气体分子简谐振动的时候也是这样做的----做物理一定要先有idea, 然后再去算,不要迷迷糊糊找不到北。

b: ok, 既然晶胞在做简谐振动,那么就列出一个简谐振动方程组好了,这里要用到晶格特征常数(在第一章里就提过,很重要的,不是么)。
解这个二阶常微分方程,解出一个色散关系,在波矢趋于无穷小的时候,得到一个线性的色散关系-----提示一下,在电磁波经过引力场的时候,也会出现色散,你能从这两个色散关系里面发现色散方程的共有特征么?

c: 解晶胞在做简谐振动方程,可以得到一个关于频率w的连续解。但是,一旦我们引入了周期性边界条件,发现这个解量子化了。
量子化的频率w,被称为声子。
声子是研究固体内部散射机制的一个很重要的概念。要好好体会 。

d: 声子是玻色子,服从玻色分布。用这个原理可以推算固体热容。
这个貌似必考的内容哦。

世界上没有完美的东西,残缺使得物质真实。晶体也是。那么晶体内部的残缺被称为缺陷。这方面的研究就是第四章-----晶体的缺陷和运动。

至此,对晶胞的讨论结束了,下面进入到另一个话题,晶体中的近自由电子。

2.近自由电子
先要知道什么是自由电子。自由电子就是薛定谔方程中势能项取0,解出的行波函数。
那么什么是近自由电子,就是薛定谔方程中势能项取晶胞周期函数,解出来是一个布洛赫波。这就是第五章-----固体电子论
所以,千万不要把自由电子,和近自由电子搞混了。
然后根据晶胞原子数,晶胞特征常数,就能推算出能带了(还记得么,第一章里强调过,很重要的)。这是第六章-----能带理论

给你一个建议就是多做习题。把黄昆的习题做3次,自己就能体会出来了。
还有上交大蒋玉龙的视频很不错,应该去看看。

‘伍’ 学固体物理前需要哪些先修课程

我是物理系的学生,大一大二开的是基础:光学,电磁什么的。大三上开理论课,热力学,统计物理,电动力学, 固体物理是大三下开的,和量子关系比较紧。黄昆的教材好点,还有套国外的教材,记不太清是什么了,书非常好,可以查一下。
别看学材料系用的书,理论性不强,推导什么的都不是很清楚。

‘陆’ 要学好固体物理,是否要先学量子力学

不一定要先学量子力学,其实量子力学是非常难的(个人之见)。
看你的意思是为了学好固体物理,当然应该从固体物理入手。不明白的地方,需要查量子力学的地方,再去有针对性地看量子力学的那部分,因为毕竟各本书的讲解内容与重点是不同的,同时各人的基础也不相同,如果一头钻到量子力学里,反而适得其反。这样可以把固体物理中不易懂的地方,通过量子力学中的内容补充和解决。
如果为了学好固体物理先把量子力学学懂,那岂不是舍近求远。据我所知,当时学量子力学的时候,它并不比固体物理简单。
我们的目的是在最短的时间内学得应该掌握的知识,所以最好别绕得太远了。孤军深入是兵家大忌,双管齐下乃制胜法宝。祝学习进步,学业有成!

‘柒’ 固体物理的基础是大学物理的哪几章

固体物理学的基础不是大学物理的几章,是相对完整的理论物理体系,包括理论力学、热力学统计物理、量子力学和电动力学,加上数学物理方法。用武术打个比方说,原来学的各门物理课程类似各路拳法和刀枪棍法,学完固体物理学后就似这些单一套路的综合体,见招拆招,类似散打。固体物理学主要是运用物理学基本规律,认识物质(材料)的微观结构与宏观性质、特征的之间关系,掌握了固体物理学,就善于认识物质在不同形态下的一般规律特征,对发现问题和解决问题等能力有很大提升作用。

‘捌’ 本科生固体物理课程需要哪些数学知识 需要微分方程、傅里叶变换吗

固体物理学课程主要是研究物质微观结构与宏观物质性质之间的联系,为了定量表达这些问题,需要构建很多数学模型,可以用所有的数学知识来表征固体的物理问题,其中典型的是数学物理方程、特殊函数论和复变函数。这里面就包括了你提到的微分方程、傅里叶变换等基础内容。比如,研究晶体中的电子在具有周期性的晶格中运动特征,就需要周期性函数描述,大量涉及傅里叶变换。

‘玖’ 学习固体物理学之前,要学哪些内容,譬如量子力学之类的

应该这样说,你先学习固体物理,然后通过学习的过程中有那些不明白的,然后再查相关资料,这样才能进行下去,如果你想把所有涉及到的相关知识的课本都学会,那恭喜你,等你学完的时候你就成为导师了,固体物理也就不用学了。
基本上会涉及到量子力学,半导体和一定的高等数学基础,可能还有热统,有段时间没看了,记不全了,有什么其它问题可以讨论一下,我就是学物理的,可以在网络上聊也可以找我要qq,如果有兴趣的话。

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