华中科技大学博士研究生入学考试《固体物理》考试大纲

第一部分 考试说明

一、考试性质

全国博士研究生入学考试是为高等学校招收博士研究生而设置的。它的评价标准是高等学校优秀硕士毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本的固体电子学理论基础并有利于在专业上择优选拔。

考试对象为参加当年全国博士研究生入学考试的硕士毕业生，或具有同等学力的在职人员。

二、考试的学科范围

考试内容包括：晶体结构、倒易点阵与晶体衍射；晶体结合；晶格振动与热学性质；自由电子费米气体；电子能带论。

考查要点详见本纲第二部分。

三、评价目标

本课程考试的目的是考察考生对固体物理学的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用基础知识解决电子科学与技术相关问题的能力。

四、考试形式与试卷结构

1答卷方式：闭卷，笔试。

2答题时间：180分钟。

3各部分内容的考查比例：满分 100 分

晶体结构、倒易点阵与晶体衍射 约20%；

晶体结合约20%；

晶格振动及热学性质约20%；

自由电子费米气体约20%；

固体电子能带论约20%。

4题型比例

简答题（包括概念、模型及物理现象的解释、判断题、简单计算题） 40%；

证明题 20%；计算题 40%。

第二部分 考查要点

1 晶体结构、倒易点阵与晶体衍射

晶格结构的周期性与对称性：初基晶胞、惯用晶胞，晶向与晶面指数；典型晶体结构；倒易点阵，布里渊区；布喇格方程与劳厄条件，结构因子与原子形状因子。

2 晶体的结合

晶体的结合类型及基本特点；离子晶体内能，马德隆能与马德隆常数、离子半径；分子晶体的内能，Lenard-Jeans势；内聚能及平衡点阵常数。

3 晶格振动与热学性质

一维单原子和双原子链的振动方程、简正模式、光学支与声学支色散关系、长波近似；点阵振动量子化，声子及其统计分布；模式密度、固体热容的德拜模型与爱因斯坦模型；非简谐效应，热膨胀与热导率。

4 自由电子费米气体；

金属电子气的能量状态，费米能与费米波矢，能态密度；电子气的内能与热容；Ohm定理与Hall效应、电子气的热导率。

5固体电子能带论

布洛赫定理；近自由电子模型，能隙的起因；布洛赫电子在外场中的动力学，有效质量的物理基础；导体、半导体和绝缘体能带的基本特点。 能带计算的紧束缚模型；费米面的构造。

第三部分 考试样题（略）