2009年固体物理复试试题答案

第一篇：2009年固体物理复试试题答案

一、单项选择题

1.C 2.A 3.B 4.B 5.A 6.C 7.C 8.D 9.D 10.A

二、简答题

1.解理面是面指数高的晶面还是面指数低的晶面？为什么？ 答：晶体容易沿解理面劈裂，说明平行于解理面的原子层之间的结合力弱，即平行解理面的原子层的间距大．因为面间距大的晶面族的指数低，所以解理面是面指数低的晶面。

2.验证晶面(2 1 0)、(1 1 1)和(0 1 2)是否属于同一晶带．若是同一晶带，其带轴方向的晶列指数是什么? 答：若(2 1 0)、(1 1 1)和(0 1 2)属于同晶带，则它们构成的行列式的值必定为0．可以验证

2101110012

说明(21 0)、(1 1 1)和(0 1 2)属于同一晶带．

晶带中任两晶面的交线的方向即是带轴的方向．带轴方向晶列l1l2l3的取值为：

022110l2l1l1123111111。

3.如何理解电负性可用电离能加亲和能来表征? 答：使原子失去一个电子所需要的能量称为原子的电离能，电离能的大小可用来度量原子对价电子的束缚强弱．一个中性原子获得一个电子成为负离子所释放出来的能量称为电子亲和能．放出来的能量越多，这个负离子的能量越低，说明中性原子与这个电子的结合越稳定．也就是说，亲和能的大小也可用来度量原子对电子的束缚强弱．原子的电负性大小是原子吸引电子的能力大小的度量．用电离能加亲和能来表征原子的电负性是符合电负性的定义的．

4.为什么重掺杂会使半导体禁带宽度变窄？

答： 在重掺杂的半导体中，杂质浓度对能带结构的作用表现在对两个能态函数的影响上。一个是与基质晶格相联系的太密度，另一个是与杂质原子相联系的态密度。

以n型硅为例，随杂质浓度ND的增加，杂质向基质晶格提供的电子数越来越多，过量电子的屏蔽作用使基质原子最外层价电子所处的周期势场发生改变，导致带边明显的能带边界模糊，其边缘伸到禁带，形成了所谓的“带尾”，这是对第一个能态密度的影响造成的。当掺杂浓度很大时，杂质原子间距减小，以致相邻杂质原子外层电子的波函数相互交叠，孤立的杂质能级扩展为准连续的杂质能带，其密度接近能带边缘的态密度。杂质带与能带边重叠。重掺杂半导体能带结构的上述变化，形成简并能带，导致禁带宽度变窄。

5.爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源是什么？ 答：按照爱因斯坦温度的定义，爱因斯坦模型的格波的频率大约为103Hz，属于光学支频率．但光学格波在低温时对热容的贡献非常小，低温下对热容贡献大的主要是长声学格波．也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源．

6.原子间的排斥作用和吸引作用有何关系?起主导的范围是什么? 答：在原子由分散无规的中性原子结合成规则排列的晶体过程中，吸引力起了上要作用．在吸引力的作用下，原子间的距离缩小到一定程度．原子间才出现排斥力．当排斥力与吸引力相等时，晶体达到稳定结合状态．可见，晶体要达到稳定结合状态，吸引力与排斥力缺一不可．设此时相邻原子问的距离为r0，当相邻原子间的距离r＞r0时．吸引力起主导作用，当相邻原子间的距离r＜r0时，排斥力起主导作用． 7.晶体中声子数目是否守恒? 答：频率为i的格波的平均声子数为

ni1ei/KBT1，即每一个格波的声子数都与温度有关，因此，晶体中声子数目不守恒，它随温度的改变而改变． 按照德拜模型，可求得：

在高温时，晶体中的声子数目与温度成正比，即声子数NT。

3NT在温度比较低时，晶体中的声子数目与温度的立方成正比，即。

三、计算题 1.证明：体心立方晶格的倒格子是面心立方；面心立方晶格的到格子是体心立方。

证明：由倒格矢的定义：

23b1212331b22 12312b23123体心立方晶格原胞基矢为：

a1ijk2a2ijk2 a3ijk2体心立方晶格原包体积为：所以可得其倒格矢为：

13a2

2b1aij2jkb2a 2kib3a可见由b1、b2、b3为基矢构成的格子为面心立方晶格 所以体心立方的倒格子是面心立方。同理：由面心立方的原胞基矢为：

123aij2ajk 2aki214面心立方格子原胞体积为：a3。可得其倒格矢为：

ab12ijkab2ijk2 ab3ijk2可见由b1、b2、b3为基矢构成的格子为体心立方晶格 所以面心立方的倒格子为体心立方。

2.有一一维单原子链，间距为a，总长度为Na.1)用紧束缚近似方法求出与原子S态能级对应的能带的E（k）函数； 2)求出其能态密度函数的表达式；

3)若每个原子S态上只有一个电子，求T=0K时的费米能级EF0及EF0处的能态密度。

解：（1）由紧束缚近似公式： EkiJ0JRseikRs

Rs紧邻任取一单原子，其紧邻两个原子坐标为a和a

EksJ0J1eikaeikasJ02J1coskaE02J1coska （2）在能量E和E+△E之间的长度为dk，则E所以能态数目Z2dEdk dkL2L2dkdk 2Z2L12Na1N能态密度函数NElim dEE2J1asinkaJ1sinkadk（3）由N所以，kF0kF00Na2NakF02k2dk22kF

202a

2aaEs 因为，EF0E(kF0)Es2J1cosEF0处的能态密度为：

NEF0NJ1sin2aaN J1

3.若费米能级EF=5ev，利用费米函数计算在什么温度下电子占据E=5.5ev能级的几率为1%。并计算在该温度下电子分布几率从0.9到0.1所对应的能量区间。（1ev=1.602×10-19J,玻尔兹曼常数k0=8.63×10-5ev/k）解：由费米分布函数

fE1EEF1expkT0 可得TEEF

1k0lnfE1代入有关数据得

T5.55K 126118.63105ln10.01由费米函数可得

1EEFk0Tln1fE

当f=0.9时

1E1EF8.631051261ln1EF0.24ev

0.9当f=0.1时

1E2EF8.631051261ln1EF0.24ev

0.1所以对应能量区间为EE2E10.48ev

a34.若横向弹性波速度Ct3.5410cm/s，而原胞的体积45其中a5A；纵向弹性波速度Cl4.92105cm/s，试求德拜温度D。121解：设平均弹性波速为C，则按定义：333 3CCClt1121 3所以，C33ClCt1/3Ct4.441016 32217 4.50103164.4410Ct10.841017 3ClCl11.911016 231155所以，C333，5.610C3.8310cm/s CtClC62NVa3由D，其中 kVN4C462得D3ka1/31/311.054103.8310233.14161.381051027516821/3361.6k

5.有一硅（NC5.61015T3/2）样品，施主浓度为ND=2×1014/cm3,受主浓度为NA=1014/cm3,已知施主电离能△ED=EC-ED=0.05ev，试求99%的施主杂质电离时的温度。

解：令ND表示电离施主的浓度，则电中性方程为：

n0NAp0ND

略去价带空穴的贡献，则得n0NDNA（受主杂质全部电离）

ECEFn0NCexpkT0 对硅材料，NC5.61015T3/2 由题意可知ND0.99ND,则

ECEF0.99NDNA5.61015T3/2expkT0（1）当施主有99%电离时，说明只有1%的施主有电子占据，即fED0.01。

fED1EDEF11expkT200.01

EDEFexpkT0198 所以EFEDk0Tln198，代入式（1）得 0.99NDNA5.610TT5793lnT1.212153/2ECEDk0Tln198 expk0T

用相关数值解的方法可算得T=101.8(K)

第二篇：固体物理选择题

选择题

1.（）布拉伐格子为体心立方的晶体是 A.钠 B.金 C.氯化钠 D.金刚石 2.（）布拉伐格子为面心立方的晶体是 A.镁 B.铜 C.石墨 D.氯化铯 3.（）布拉伐格子为简立方的晶体是 A.镁 B.铜 C.石墨 D.氯化铯

4.（）银晶体的布拉伐格子是 A.面心立方 B.体心立方 C.底心立方 D.简立方

5.（）金属钾晶体的布拉伐格子是 A.面心立方 B.体心立方 C.底心立方 D.简立方 6.（）金刚石的布拉伐格子是 A.面心立方 B.体心立方 C.底心立方 D.简立方 7.（）硅晶体的布拉伐格子是 A.面心立方 B.体心立方 C.底心立方 D.简立方

8.（）氯化钠晶体的布拉伐格子是 A.面心立方 B.体心立方 C.底心立方 D.简立方 9.（）氯化铯晶体的布拉伐格子是 A.面心立方 B.体心立方 C.底心立方 D.简立方 10.（）ZnS晶体的布拉伐格子是 A.面心立方 B.体心立方 C.底心立方 D.简立方 11.（）下列晶体的晶格为简单晶格的是 A.硅 B.冰 C.银 D.金刚石 12.（）下列晶体的晶格为复式晶格的是 A.钠 B.金 C.铜 D.磷化镓 3 3313.（）晶格常数为a的简立方晶格，原胞体积Ω等于 A.2aB.a C.a/2 D.a/4 14.（）晶格常数为a的体心立方晶格，原胞体积Ω等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 15.（）晶格常数为a的面心立方晶格，原胞体积Ω等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 16.（）晶格常数为a的CsCl晶体的原胞体积等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 3 3317.（）晶格常数为a的NaCl晶体的原胞体积等于 A.2aB.a C.a/2 D.a/4 18.（）晶格常数为a的Cu晶体的原胞体积等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 19.（）晶格常数为a的Na晶体的原胞体积等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 3 3320.（）晶格常数为a的Au晶体的原胞体积等于 A.2aB.a C.a/2 D.a/4 21.（）晶格常数为a的金刚石晶体的原胞体积等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 3 3322.（）晶格常数为a的Cu晶体的单胞体积等于 A.2aB.a C.a/2 D.a/4 23.（）晶格常数为a的Li晶体的单胞体积等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 24.（）晶格常数为a的Ge晶体的单胞体积等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 25.（）晶格常数为a的GaP晶体的单胞体积等于 A.2a2 B.a3 C.a3/2 D.a3/4 26.（）晶体铜的配位数是 A.12 B.8 C.6 D.4 27.（）金属钠晶体的配位数是 A.12 B.8 C.6 D.4 28.（）金刚石的配位数是 A.12 B.8 C.6 D.4 29.（）面心立方密集的致密度是 A.0.76 B.0.74 C.0.68 D.0.62 30.（）体心立方密集的致密度是 A.0.76 B.0.74 C.0.68 D.0.62 31.（）晶体的布拉伐格子共有几种？ A.12 B.13 C.14 D.15 32.（）立方晶系的布拉伐格子共有几种？ A.1 B.2 C.3 D.4 33.（）表征晶格周期性的概念是

A.原胞或布拉伐格子 B.原胞或单胞 C.单胞或布拉伐格子 D.原胞和基元 34.（）晶体共有几个晶系？ A.4 B.5 C.6 D.7 35.（）晶体点群有 A.230种 B.320种 C.48种 D.32种 36.（）晶格常数为a的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 A.a B.2a C.π/a D.2π/a 37.（）晶格常数为a的一维双原子链，倒格子基矢的大小为 A.a B.2a C.π/a D.2π/a 38.（）晶格常数为a的简立方晶格的(010)面间距为A.a B.239.（）晶格常数为a的简立方晶格的(110)面间距为A.a22a C.3a33a4a D.1/2 a D.a5 B.C.40.（）晶格常数为a的简立方晶格的(111)面间距为A.a2 B.a3 C.a4 D.a5

41.（）晶格常数为a的简立方晶格的(210)面间距为A.a2 B.a3 C.a2a4 D.a3a5

42.（）晶格常数为a的体心立方晶格的(100)面间距为A.a B.a/2 C.D.43.（）晶格常数为a的体心立方晶格的(110)面间距为A.a B.a/2 C.a2a3a2D.a4a3

a644.（）晶格常数为a的体心立方晶格的(111)面间距为A.B.C.a2 D.a3

45.（）晶格常数为a的面心立方晶格的(100)面间距为A.a B.a/2 C.a2a3D.a4

a646.（）晶格常数为a的面心立方晶格的(110)面间距为A.B.C.D.47.（）晶格常数为a的面心立方晶格的(111)面间距为A.a2 B.a3 C.a4 D.a6

48.（）一个二维简单正交晶格的倒格子原胞的形状是 A.长方形 B.正六边形 C.圆 D.圆球

49.（）体心立方的倒格子是A.二维正方形 B.面心立方 C.体心立方 D.简立方 50.（）面心立方的倒格子是A.二维正方形 B.面心立方 C.体心立方 D.简立方

51.一个二维简单正交晶格的第一布里渊区形状是A.长方形 B.正六边形 C.圆 D.圆球 52一个简立方晶格的第一布里渊区形状是A.正六边形 B.面心立方 C.体心立方 D.简立方 53.（）体心立方晶格的第一布里渊区形状是

A.平行六面体 B.正八面体 C.菱形十二面体 D.截角八面体 54.（）面心立方晶格的第一布里渊区形状是

A.平行六面体 B.正八面体 C.菱形十二面体 D.截角八面体 55.（）三维晶格的原胞体积

与倒格子的原胞体积

之积等于

A.（2π）3 B.（2π）2 C.（2π）1 D.（2π）0

56.（）若简立方晶格的晶格常数由a增大为2a，则简约布里渊区的体积变为 A.1/2倍 B.1/8倍 C.2倍 D.8倍

57.（）由N个原子组成的一维单原子链，简约布里渊区中的分立波矢取值有

2A.N个 B.2N个 C.N/2个 D.N个

58.（）有N个初基原胞的二维简单正方形晶格，简约布里渊区中的分立波矢状态有 A.N种 B.2N种 C.N/2种 D.N2种

59.（）N个基元构成的钠晶体，其相邻两原子之间的相互作用能为u，只计最近邻相互作用，则钠晶体总的相互作用能U为

A.Nu B.2 Nu C.6Nu D.8Nu

60.（）对于一维单原子链晶格振动的频带宽度，若最近邻原子之间的力常数β增大为4β，则晶格振动的频带宽度变为原来的 A.2倍 B.4倍 C.16倍 D.不变

61.（）一维双原子链晶格振动光频支与声频支之间的频隙宽度，与最近邻原子之间力常数的关系是 A.无关 B.单调增加 C.单调减少 D.其它

62.（）对于一维双原子链晶格振动光频支与声频支之间的频隙宽度，若最近邻原子之间的力常数β增大为4β，则频隙宽度变为原来的 A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.不变 63.（）晶格振动的能量量子称为 A.极化子 B.激子 C.声子 D.光子

64.（）含有N个原胞的铜晶体，晶格振动的声学波支数为 A.0 B.1 C.2 D.3 65.（）含有N个原胞的铜晶体，晶格振动的光学波支数为A.0 B.1 C.2 D.3 66.（）含有N个原胞的铜晶体，晶格振动的总格波支数为A.0 B.1 C.2 D.3 67.（）含有N个原胞的铜晶体，不同的波矢总数为A.3N B.2N C.N D.N/2 68.（）含有N个原胞的金刚石晶体，晶格振动的声学波支数为A.0 B.1 C.2 D.3 69.（）含有N个原胞的金刚石晶体，晶格振动的光学波支数为A.0 B.1 C.2 D.3 70.（）含有N个原胞的二维蜂巢晶格，晶格振动的声学波支数为A.0 B.1 C.2 D.3 71.（）有N个原胞的二维简单正方形晶格，晶体中的声子有多少种可能的量子态 A.N B.2N C.N/2 D.N2

72.（）对于体积为V的NaCl晶体，设原胞体积为Ω，则该晶体包含的晶格振动总模式数为 A.V/Ω B.2V/Ω C.4V/Ω D.6V/Ω

73.（）低温下一维晶格振动的德拜态密度与晶格振动频率ω的关系是正比于 A.ω0 B.ω1 C.ω2 D.ω3 74.（）低温下二维晶格振动的德拜态密度与晶格振动频率ω的关系是正比于 A.ω0 B.ω1 C.ω2 D.ω3 75.（）低温下三维晶格振动的德拜态密度与晶格振动频率ω的关系是正比于 A.ω0 B.ω1 C.ω2 D.ω3 76.（）低温下d维晶格振动的德拜态密度与晶格振动频率ω的关系是正比于 A.ω2 B.ωd-1C.ωd D.ωd+1 77.（）低温下一维晶格热容与温度T的关系是正比于A.T0 B.T1 C.T2 D.T3 78.（）低温下二维晶格热容与温度T的关系是正比于A.T0 B.T1 C.T2 D.T3 79.（）低温下三维晶格热容与温度T的关系是正比于A.T0 B.T1 C.T2 D.T3 83.（）紧束缚近似下晶格常数为a的简立方晶体的s电子能带函数E(k)为

kyakyakxakakakacoscoscoszcoszcosx)A.E(k)E0J04J1(cos222222kyakakacosz B.E(k)E0J08J1cosxcos222C.E(k)E0J02J1(coskxacoskyacoskza)

D.E(k)E0J06J1coska

84.（）紧束缚近似下晶格常数为a的面心立方晶体的s电子能带函数kyakyakxakakakacoscoscoszcoszcosx)A.E(k)E0J04J1(cos222222为

kyakakaB.E(k)E0J08J1cosxcoscosz

222C.E(k)E0J02J1(coskxacoskyacoskza)

D.E(k)E0J06J1coska

85.（）紧束缚近似下晶格常数为a的二维正方形晶格的s电子能带函数为

kyakaA.E(k)E0J04J1cosxcos

22B.E(k)E0J04J1coskxacoskya C.E(k)E0J02J1(coskxacoskya)

D.E(k)E0J02J1coska

86.（）二维自由电子的能态密度，与能量E的关系是正比于 A.E121 B.E0 C.E2 D.E 187.（）三维自由电子的能态密度，与能量E的关系是正比于 A.E12 B.E0 C.E2 D.E

态电子速度v(k)88.（）紧束缚近似下，一维单原子链中s电子的kA.v(4a)v(0)B.v(满足

a)89.（）紧束缚近4a)v(2a)C.v(4a)v(34a)D.v(4a)v(似下晶格常数为a的一维单原子链中s电子的k态电子速度满足

A.与 coska 成正比 B.与sinka成正比 C.与k成正比 D.与k无关

90.（）紧束缚近似下晶格常数为a的一维单原子链中s电子的k态电子有效质量满足 A.与coska成反比 B.与sinka成反比 C.与k成正比 D.与k成反比

91.（）由N个原胞组成的简单晶体，不考虑能带交叠，则每个S能带可容纳的电子数为 A.N/2 B.N C.2N D.4N 92.（）N原子组成晶格常数为a的简立方晶体，单位k空间可容纳的电子数为

A.N B.2N C.Na3/(2π)3 D.2Na3/(2π)3 93.（）半导体中电子有效质量的实验研究方法是

A.X射线衍射 B.中子非弹性散射 C.回旋共振 D.霍耳效应

第三篇：固体物理答案

第一章 晶体结构

1.1、（1）对于简立方结构：（见教材P2图1-1）

43r，Vc=a3，n=1 34343rr33∴x0.52 336a8ra=2r，V=（2）对于体心立方：晶胞的体对角线BG=3a4ran=2, Vc=a3

43x 32∴x434r2r33330.68 38a433(r)3（3）对于面心立方：晶胞面对角线BC=2a4r,a22r n=4，Vc=a3

444r34r3233x0.74 336a(22r)（4）对于六角密排：a=2r晶胞面积：S=6SABO6晶胞的体积：V=SCaasin60332a =223328aa32a3242r3 23n=12121123=6个 6246r323x0.74 36242r（5）对于金刚石结构，晶胞的体对角线BG=3a42ra8rn=8, Vc=a3 448r38r3333x0.34 336a8r333

aa12(jk)a1.3证明：（1）面心立方的正格子基矢（固体物理学原胞基矢）：a2(ik)

2aa32(ij)由倒格子基矢的定义：b12(a2a3)0,a1(a2a3)a,2a,2a,20,a,2ai,2aa3a，a2a3,242a0,2j,0,a,2kaa2(ijk)2404a22b123(ijk)(ijk)

a4a2(ijk)a同理可得：即面心立方的倒格子基矢与体心立方的正格基矢相同。

2b3(ijk)ab2所以，面心立方的倒格子是体心立方。

aa12(ijk)a（2）体心立方的正格子基矢（固体物理学原胞基矢）：a2(ijk)

2aa32(ijk)由倒格子基矢的定义：b12(a2a3)aaa，i,j,k222aaaa3aaaa2a1(a2a3),,，a2a3,,(jk)

22222222aaaaaa，，2222222a22b123(jk)(jk)

a2a2(ik)a同理可得：即体心立方的倒格子基矢与面心立方的正格基矢相同。

2b3(ij)ab2所以，体心立方的倒格子是面心立方。

1.4、1.5、证明倒格子矢量Ghb1h2h3)的晶面系。11h2b2h3b3垂直于密勒指数为(h

证明：因为CA

a1a3aa,CB23，Ghb11h2b2h3b3 h1h3h2h3利用aibj2ij，容易证明

Gh1h2h3CA0Gh1h2h3CB0

所以，倒格子矢量Ghb1h2h3)的晶面系。11h2b2h3b3垂直于密勒指数为(h1.6、对于简单立方晶格，证明密勒指数为(h,k,l)的晶面系，面间距d满足：d2a2(h2k2l2)，其中a为立方边长；并说明面指数简单的晶面，其面密度较大，容易解理。解：简单立方晶格：a1a2a3，a1ai,a2aj,a3ak 由倒格子基矢的定义：b12倒格子基矢：b1a2a3a3a1a1a2，b22，b32

a1a2a3a1a2a3a1a2a3222i,b2j,b3k aaa222ikjlk 倒格子矢量：Ghb1kb2lb3，Ghaaa晶面族(hkl)的面间距：d2G1

h2k2l2()()()aaaa2 d222(hkl)2面指数越简单的晶面，其晶面的间距越大，晶面上格点的密度越大，单位表面的能量越小，这样的晶面越容易解理。

第二章 固体结合

2.1、两种一价离子组成的一维晶格的马德隆常数（2ln2）和库仑相互作用能，设离子的总数为2N。

＜解＞ 设想一个由正负两种离子相间排列的无限长的离子键，取任一负离子作参考离子（这样马德隆常数中的正负号可以这样取，即遇正离子取正号，遇负离子取负号），用r表示相邻离子间的距离，于是有

rj(1)1111 ]2[...rijr2r3r4r前边的因子2是因为存在着两个相等距离ri的离子，一个在参考离子左面，一个在其右面，故对一边求和后要乘2，马德隆常数为 111 2[1...]2342xx3x4...n(1x)xx34111...234n当X=1时，有1

22n22.3、若一晶体的相互作用能可以表示为

u(r)试求：（1）平衡间距r0；

（2）结合能W（单个原子的）；

（3）体弹性模量；

rmrn

（4）若取m2,n10,r03A,W4eV，计算及的值。解：（1）求平衡间距r0 由du(r)0，有：

drrr01mnmmn0r0m1n1r0r0.nnm1nm

结合能：设想把分散的原子（离子或分子）结合成为晶体，将有一定的能量释放出来，这个能量称为结合能（用w表示）（2）求结合能w（单个原子的）

题中标明单个原子是为了使问题简化，说明组成晶体的基本单元是单个原子，而非原子团、离子基团，或其它复杂的基元。

显然结合能就是平衡时，晶体的势能，即Umin

即：WU(r0)（3）体弹性模量

rm0rn0（可代入r0值，也可不代入）

r02由体弹性模量公式：k9V02Ur2 r0（4）m = 2，n = 10，r03A，w = 4eV，求α、β

10 r02

U(r0)1858

① 1r20r.1045r02(r085代入)

WU(r0)44eV

② 25r019将r03A，1eV1.60210J代入①②

7.2091038Nm2 9.45910115Nm2详解：（1）平衡间距r0的计算 晶体内能U(r)N(mn)2rr1nnmn)m 0，m1n10，r0(mr0r0dU平衡条件drrr0（2）单个原子的结合能

11nnWu(r0)，u(r0)(mn))m，r0(2mrrrr01mnnmW(1)()m

2nm2U)V0（3）体弹性模量K(2V0V晶体的体积VNAr，A为常数，N为原胞数目 晶体内能U(r)3N(mn)2rrUUrNmn1(m1n1)2VrV2rr3NAr2UNrmn1[()] 2m1n12V2Vrrr3NAr2UV2N1m2n2mn[mnmn] 29V02r0r0r0r0VV0由平衡条件UVVV0mnNmn1，得n(m1n1)0m2r0r02r0r03NAr02UV22UV2VV0N1m2n2[mn] 29V02r0r0N1mnNnm[mn][n] 2mn2m29V0r0r029V0r0r0VV0U02UV2N(mn)2r0r0VV0mnmn(U)

体弹性模量 KU009V029V0（4）若取m2,n10,r03A,W4eV

1nn1mnnmmr0()，W(1)()m

m2nmW10r0，r02[102W] 2r01.210-95eVm10，9.01019eVm2

第三章 固格振动与晶体的热学性质

3.2、讨论N个原胞的一维双原子链（相邻原子间距为a），其2N个格波解，当M= m时与一维单原子链的结果一一对应。

解：质量为M的原子位于2n-1，2n+1，2n+3 ……；质量为m的原子位于2n，2n+2，2n+4 ……。

牛顿运动方程

m2n(22n2n12n1)M2n1(22n12n22n)

N个原胞，有2N个独立的方程

设方程的解2nAei[t(2na)q]2n1Bei[t(2n1)aq]，代回方程中得到

2(2m)A(2cosaq)B0 2(2cosaq)A(2M)B0A、B有非零解，2m22cosaq22cosaq2M20，则

1(mM)4mM2{1[1sinaq]2} 2mM(mM)两种不同的格波的色散关系

1(mM)4mM2{1[1sinaq]2}2mM(mM)22(mM)4mM2{1[1sinaq]}2mM(mM)12

一个q对应有两支格波：一支声学波和一支光学波.总的格波数目为2N.当Mm时4aqcosm24aqsinm2，两种色散关系如图所示： 长波极限情况下q0，sin(qaqa)，22(2m)q与一维单原子晶格格波的色散关系一致.3.3、考虑一双子链的晶格振动，链上最近邻原子间的力常数交错地为和10，令两种原子质量相等，且最近邻原子间距为a2。试求在q0,qa处的(q)，并粗略画出色散关系曲线。此问题模拟如H2这样的双原子分子晶体。

答：（1）

浅色标记的原子位于2n-1，2n+1，2n+3 ……；深色标记原子位于2n，2n+2，2n+4 ……。

第2n个原子和第2n＋1个原子的运动方程：

m2n(12)2n22n112n1m2n1(12)2n112n222n体系N个原胞，有2N个独立的方程

1i[t(2n)aq]21i[t(2n1)aq]21iaq2

方程的解：2nAe，令121/m,222/m，将解代入上述方程得：

2n1Be21222()A(e(e1iaq22121e221iaq2)B0e1iaq222

2)A(1222)B0A、B有非零的解，系数行列式满足：

(),(e21211iaq22121222(e211iaq2e221iaq2)e1iaq2220

1iaq21iaq21iaq21iaq22),(1222)()(e()(e2222212222211iaq21iaq2ee222221iaq21iaq2)(e)(e2121ee2222)0)0

因为1、210，令0124(1102)2(10120cosaq)00

2c10c22,2100得到 mm22两种色散关系：0(1120cosqa101)

22当q0时，0(11121)，2200

当qa时，(1181)，22020020

（2）色散关系图：

第四篇：固体物理学习总结

第二章

1、晶体有哪些宏观特性？

答：晶体的有序性、各向异性、周期性、对称性、固定的熔点

这是由构成晶体的原子和晶体内部结构的周期性决定的。说明晶体宏观特性是微观特性的反映

2、什么是空间点阵？

答：晶体可以看成由相同的格点在三维空间作周期性无限分布所构成的系统，这些格点的总和称为点阵（布拉菲点阵）。

3、什么是简单晶格和复式晶格？

答：简单晶格：如果晶体由完全相同的一种原子组成，且每个原子周围的情况完全相同，则这种原子所组成的网格称为简单晶格。

复式晶格：如果晶体的基元由两个或两个以上原子组成，相应原子分别构成和格点相同的网格，称为子晶格，它们相对位移而形成复式晶格。

4、试述固体物理学原胞和结晶学原胞的相似点和区别。答：(1)固体物理学原胞(简称原胞)构造：取一格点为顶点，由此点向近邻的三个格点作三个不共面的矢量，以此三个矢量为边作平行六面体即为固体物理学原胞。

特点：格点只在平行六面体的顶角上，面上和内部均无格点，平均每个固体物理学原胞包含1个格点。它反映了晶体结构的周期性。是最小单位。(2)结晶学原胞（简称晶胞）

构造：使三个基矢的方向尽可能地沿着空间对称轴的方向，它具有明显的对称性和周期性。特点：结晶学原胞不仅在平行六面体顶角上有格点，面上及内部亦可有格点。其体积不一定最小，是固体物理学原胞体积的整数倍。反应对称性。

5、晶体的7大晶系

6、答：七大晶系：三斜、单斜、正交、正方、六方、菱方、立方晶系。立方：简单立方、体心立方、面心立方 7.密堆积结构包含哪两种？各有什么特点？ 答：(1)六角密积 第一层：每个球与6个球相切，有6个空隙，如编号1,2,3,4,5,6。第二层：占据1,3,5空位中心。

第三层：在第一层球的正上方形成ABABAB······排列方式。六角密积是复式格，其布拉维晶格是简单六角晶格。(2)立方密积

第一层：每个球与6个球相切，有6个空隙，如编号为1,2,3,4,5,6。第二层：占据1，3，5空位中心。

第三层：占据2，4，6空位中心，按ABCABCABC······方式排列，形成面心立方结构，称为立方密积。

8.倒格子与正格子（5个性质）9.晶向指数、晶面指数、密勒指数 10.等效晶向与等效晶面 第三章

1、什么是晶体的结合能，按照晶体的结合力的不同，晶体有哪些结合类型及其结合力是什么力？

答：晶体的结合能就是将自由的原子（离子或分子）结合成晶体时所释放的能量。结合类型：离子晶体—离子键 分子晶体—范德瓦尔斯力 共价晶体—共价键 金属晶体—金属键 氢键晶体—氢键

2、原子间的排斥力主要是什么原因引起的？ 库仑斥力 与 泡利原理 引起的

3.金属晶体的特点、一般金属晶体的结构，最大配位数

答：特点：良好的导电性和导热性，较好的延展性，硬度大，熔点高。

金属性的结合方式导致了金属的共同特性。金属结合中的引力来自于正离子实与负电子气之间的库仑相互作用，而排斥力则有两个来源，由于金属性结合没有方向性要求的缘故，所以金属具有很大的塑性，即延展性较好。金属晶体多采用立方密积（面心立方结构）或六角密积，配位数均为12；少数金属为体心立方结构，配位数为8。

4、为什么分子晶体是密堆积结构？

答：由于范德瓦耳斯力引起的吸引能与分子间的距离r的6次方成反比，因此，只有当分子间的距离r很小时范德瓦耳斯力才能起作用。而分子晶体的排斥能与分子间的距离r的12次方成反比，因此排斥能随分子间的距离增加而迅速减少。范德瓦耳斯力没有方向性，也不受感应电荷是否异同号的限制，因此，分子晶体的配位数越大越好。配位数越大，原子排列越密集，分子晶体的结合能就越大，分子晶体就越稳定，在自然界排列最密集的晶体结构为面心立方或六方密堆积结构。

5、一维单、双原子链振动模型与色散关系（求解、结论）

6、玻恩卡门条件

答：(1)方便于求解原子运动方程.(2)与实验结果吻合得较好.玻恩卡门条件是晶格振动理论的前提条件.实验测得的振动谱与理论相符的事实说明, 玻恩卡门周期性边界条件是目前较好的一个边界条件.7、什么叫格波？

答：晶格中的原子振动是以角频率为ω的平面波形式存在的，这种波就叫格波。

8、为什么把格波分为光学支与声学支？

答：因为晶格振动波矢为N，格波支数为mp，这其中，m支为声学支，m（p-1）支为光学支。

9、长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别? 答：长光学支格波的特征是每个原胞内的不同原子做相对振动, 振动频率较高, 它包含了晶格振动频率最高的振动模式.长声学支格波的特征是原胞内的不同原子没有相对位移, 原胞做整体运动, 振动频率较低, 它包含了晶格振动频率最低的振动模式, 波速是一常数.任何晶体都存在声学支格波, 但简单晶格(非复式格子)晶体不存在光学支格波.10、什么叫声子？与光子有何区别？ 答：将格波的能量量子（hw)叫声子。

声子和光子的区别：光子是一种真实粒子，它可以在真空中存在；但声子是人们为了更好地理解和处理晶格集体振动设想出来的一种粒子，它不能游离于固体之外，更不能跑到真空中，离开了晶格振动系统，也就无所谓声子，所以，声子是种准粒子。声子和光子一样，是玻色子，它不受泡利不相容原理限制，粒子数也不守恒，并且服从玻色-爱因斯坦统计。

11、爱因斯坦模型、为什么爱因斯坦模型计算的热容在低温下与实验值不符？

答：爱因斯坦对晶格振动采用了一个极简单的假设，即晶格中的各原子振动都是独立的，这样所有原子振动都有同一频率。按照爱因斯坦温度的定义, 爱因斯坦模型的格波的频率属于光学支频率.但光学格波在低温时对热容的贡献非常小, 低温下对热容贡献大的主要是长声学格波.也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源.12.德拜模型、为什么温度很低时，德拜近似与实验符合较好，爱因斯坦近似与实验结果的偏差增大？为什么德拜近似还不能与实验完全符合？

答：在极低温下, 不仅光学波得不到激发, 而且声子能量较大的短声学格波也未被激发, 得到激发的只是声子能量较小的长声学格波.长声学格波即弹性波.德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献.因此, 在极低温下, 德拜模型与事实相符, 自然与实验相符.13.晶体中波矢数目、原胞数目、自由度数之间的关系（n,l,N)15.在利用能带理论计算晶体能带时，固体是由大量原子组成，每个原子又有原子核和电子，实际上是要解多体问题的薛定鄂方程，而我们要把多体问题转化为单电子问题，需要对整个系统进行简化，试叙述需要哪些简化近似？

答：首先应用绝热近似，由于电子质量远小于离子质量，电子的运动速度就比离子要大得多，故相对于电子，可认为离子不动，或者说电子的运动可随时调整来适应离子的运动。第二个近似是平均场近似，在多电子系统中，可把多电子中的每一个电子看作在离子场及其他电子产生的平均场中运动这种考虑叫平均场近似。第三个近似是周期场近似，每个电子都在完全相同的严格周期性势场中运动，因此每个电子的运动都可以单独考虑。16.布洛赫函数、布洛赫定理与布洛赫电子（周期势场）17.近自由电子模型。

答：该模型假设晶体势很弱，晶体电子的行为很像是自由电子，我们可以在自由电子模型结果的基础上用微扰方法去处理势场的影响，这种模型得到的结果可以作为简单金属价带的粗略近似。

18.紧束缚电子模型。

答：原子势很强，晶体电子基本上是围绕一个固定电子运动，与相邻原子存在的很弱的相互作用可以当作微扰处理，所得结果可以作为固体中狭窄的内壳层能带的粗略近似。19.能带理论

（允带、禁带、有效质量、布里渊区、费米能级）

第五篇：《固体物理》复习大纲

«固体物理»复习大纲

招生专业：凝聚态物理/材料物理与化学

固体物理学的基本内容(专题除外), 主要有:晶体结构, 晶体结合, 晶格振动和晶体热学性质, 晶体的缺陷, 金属电子论和能带理论.主要参考书目: 1.黄昆, 韩汝琦, 固体物理学, 高教出版社

2.陆栋, 蒋平, 徐至中, 固体物理学, 上海科技出版社 3.朱建国, 郑文琛等, 固体物理学, 科学出版社

«新型功能材料»复习大纲

招生专业：材料物理与化学/光学工程

一、复习大纲

1，材料、新材料的重要性；

2，材料科学、材料工程、材料科学与工程的学科形成与学科内涵；

3，材料科学与工程的“四要素”的内容；“四要素”间的相互关系（用图来表示）；“四要素”在材料研究中的作用；（要求能结合具体材料事例予以说明）4，如何理解材料、特别是新材料是社会现代化的物质基础与先导； 5，怎样区分结构材料和功能材料？新型功能材料的内涵是什么？

6，了解新型功能材料中相关科学名词的解释，并能给出适当的例子，如：信息材料；光电功能材料；能源材料；高性能陶瓷；纳米材料；晶体材料；人工晶体（材料）；压电材料；铁电材料；复合材料；梯度材料；智能材料与结构；材料设计；环境材料；低维材料；生物材料；非线形光学材料；光子晶体；半导体超晶格；等等；

7，注意了解材料检测评价新技术的发展；注意了解材料的成分测定、结构测定、形貌观测的方法；材料无损检测评价新技术的发展概况；

8，能结合具体的材料对象，给出材料的成分分析、原子价态分析、结构（含微结构）分析、形貌分析等所采用的主要技术，以及利用这些技术所得出的主要结果；

9，对若干常用的分析技术，包括：X射线衍射分析（XRD），原子力显微镜分析（AFM），扫描电子显微镜分析（SEM），透射电子显微镜分析（TEM），俄歇电子能谱分析，X射线光电子能谱分析（XPS），核磁共振谱分析，等，能结合具体事例，阐述它们在材料物化结构分析中的作用和能解决的具体问题；

10，材料科学技术是一门多学科交叉的前沿综合性学科；材料科学技术的学科内涵极为丰富；当代材料科学技术正在飞速发展，其主要发展趋势可以归纳为8个方面。结合具体事例，说明这8个方面的具体内容；

11，了解重要功能陶瓷（其中非常重要的一类是信息功能陶瓷）的研究现状，发展趋势，所需解决的重要科学问题；（要求能至少对一种重要功能陶瓷有比较详尽的了解）

12，当给出功能陶瓷的具体配方和所使用的具体原料的纯度（百分比）后，能具体的计算出该功能陶瓷配方的称量百分比；（该方法适用于不同材料的配比计算）

13，功能陶瓷发展中所需解决的共性科学问题有哪些方面；

14，信息功能材料对信息技术乃至整个信息社会都会产生重大影响。信息功能材料可进一步分为信息的检测与传感材料，信息的传输材料，信息的存储材料，信息的运算与处理材料，以及信息的显示材料。分别以一个具体的材料为例，对上述材料的作用予以说明；

15，在前述五大类材料中，至少选择两类材料为例，对其制备、特性和应用进行讨论，并由此说明信息功能材料在现代科学技术发展中的重要意义； 16，了解当前信息功能材料的发展概况，发展趋势；（要求至少能对一种重要信息功能材料有比较详尽的了解和分析）17，光子晶体的研究现状和发展趋势；

18，信息功能材料的总的发展趋势和共性科学问题；

19，科技界公认，纳米科学技术(nano science and technology, Nano ST)被认为是21世纪头等重要的科学技术。纳米科学技术将改变几乎每一种人造物体的特征。纳米科学技术发展很快，对未来社会有重大而深远的影响；可以说，纳米科学技术必将妊育并产生出一大类重要的高、新技术。试从科学技术和人类社会的发展角度，讨论纳米材料和纳米结构的内涵和应用，并举例说明； 20，结合具体材料对象，说明纳米材料和纳米结构的有代表性的制备技术； 21，纳米材料都具有奇异的性质，这些性质可以概括为两大类：量子效应和表面/界面效应。说明纳米材料的这两大类效应的具体内容；

22，纳米材料表征的重要意义何在？纳米材料的表征技术包括哪些方面？ 23，当前国内外人工晶体的研究现状和发展趋势如何？选择1-2种具体的晶体对象予以说明；

24，在人工晶体的研究与发展中，其共性关键科学问题有哪些；

25，新能源材料的定义是什么？结合具体材料对象，说明研究新能源材料的意义，并综合分析该类材料的发展趋势；

26，大体了解生物医学材料和仿生材料的内涵和发展趋势； 27，大体了解环境材料（或生态环境材料）的内涵和发展趋势；

28，重点学习、深入了解无机非金属材料（其中主要涉及新型功能材料）学科中，需要着力解决的十大重要科学技术问题；能针对其中两个（或至少一个）关键科学技术问题，结合具体材料对象的事例，深入地进行分析和讨论； 29，世界主要发达国家新型功能材料的发展战略；（以无机非金属材料学科的发展战略为例来说明）

30，我国新型功能材料的发展战略；（以无机非金属材料学科的发展战略为例来说明）

二、参考书目 重点参考书目： 国家自然科学基金委员会工程与材料科学部，无机非金属材料科学，北京：科学出版社，2006 2 师昌绪，材料科学技术。该文作为“中国大百科全书出版社编辑委员会编，材料科学技术百科全书，北京：中国大百科全书出版社，1995”一书的前言。3 “高技术新材料要览”编辑委员会编，高技术新材料要览，北京，中国科学技术出版社，1993；第1.10节。其他参考书目： 干福熹主编，王阳元等编著，信息材料，天津：天津大学出版社，2000；（参考该书中相关章节）。雷永泉主编，新能源材料，天津：天津大学出版社，2000；（参考该书中相关章节）。

«热力学»复习大纲

招生专业：材料物理与化学

掌握热力学第一定律、第二定律以及其它热力学基本规律、均匀物质（含电介质、磁介质等）的热力学性质和热力学函数、热动平衡判据、单元系的复相平衡、多元系的复相平衡和化学平衡等相关内容。能够熟练应用热力学理论推导、分析解决较为复杂的综合问题，解释相关的自然现象。参考书：

1.《热力学》，王竹溪著，高等教育出版社；

2.《热力学统计物理》（热力学部分），汪志诚编，高等教育出版社。

«无机化学»复习大纲

招生专业：材料物理与化学专业 复习大纲:

掌握元素的单质和化合物（氢化合物及其衍生物除外）的组成、结构、性质及其反应、化学热力学原理和化学平衡原理等方面基础知识，包括物质的状态（含气体、溶液和固体）、原子结构、化学键与分子结构、化学热力学（含热力学第一定律、热化学和化学反应的方向等）、化学反应速率、化学平衡、溶液中的离子平衡、氧化还原反应等相关内容。能够熟练应用无机化学理论分析、计算较为复杂的综合问题，解释相关的自然现象。参考书目：

1．《无机化学》，武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社； 2．《无机化学》，陈种菊编，四川大学出版社。

«材料科学基础»复习大纲

招生专业： 材料学

一、主要参考书：

1.材料科学与工程基础(Fundamentals of Materials Science and Engineering)第五版（英文影印版）作者：William D.Callister, Jr.，化学工业出版社，2004年1月。

2.《材料科学基础》第2版，谢希文，过梅丽 编著，北京航空航天大学出版社，2005年9月

3.《材料科学基础》，胡赓祥等主编，上海交通大学出版社，2000年 4.《金属固态相变原理》科学出版社 徐洲等编著 5.《金属固态相变及应用》化学工业出版社 康煜平编著（注：无机材料方向参考1~2本书，金属材料方向参考3~5本书）

二、考试复习内容：

1、固体结构

晶体学基础、金属的晶体结构、陶瓷的晶体结构、相结构和非晶态结构

2、晶体缺陷

点缺陷、线缺陷和面缺陷

3、扩散

扩散理论和热力学，扩散机制，扩散激活能，影响固体材料扩散的主要因素

4、金属和陶瓷的力学性能

弹性变形的本质、单晶体和多晶体的塑性变形与断裂。陶瓷材料的结构与其力学性质的关系。陶瓷样品的力学性能的测定。

5、回复与再结晶

静态回复与再结晶、动态回复与再结晶

6、金属的凝固

形核与长大的热力学和动力学、晶粒大小对性能的影响、细化晶粒的措施、熔液的精炼。

7、二元相图

相图的热力学、常见的二元相图及其凝固

8、固态相变

固态相变的热力学与动力学、奥氏体的形成的热力学和动力学、扩散型相变的热力学与动力学、切变型相变的热力学与动力学

三、参考重点：

无机材料方向：1、2、3、4、7、部分 金属材料方向：1、4、5、6、8、部分

«功能材料科学基础»复习大纲

招生专业：材料学

一、功能材料定义和分类

二、金属功能材料

1、形状记忆合金： 定义、原理、分类和应用。

2、贮氢材料（合金）： 定义、原理、分类和应用。

3、非晶态合金： 定义、制备方法、性能特点、分类和应用。

4、超导材料：基本物理性质、微观图像和BCS超导微观理论、低温超导材料、高温超导材料。

三、无机非金属功能材料

1导电陶瓷（电子导电陶瓷、离子导电陶瓷）：定义、原理和分类。2气敏陶瓷：定义、原理和分类。3湿敏陶瓷：定义、原理和分类。4生物陶瓷：定义、原理和分类。5功能转换材料(压电材料、光电材料、声光材料等)：定义、原理和分类。

四、高分子功能材料

1、生物医用功能高分子材料：性能特点，优势和应用。

2、高分子药物及药物释放和送达体系

参考书目：

1、“功能材料概论”，殷景华等，哈尔滨工业出版社；

2、“新型功能材料”，贡长生等，化学科学出版社。

«材料物理性能»复习大纲

招生专业：材料学 主要内容：

金属材料物理性能(热、电、磁、弹性与内耗）的变化本质、变化规律、影响因素、测试方法及其在金属材料研究中的应用，光学性能、介电性能不作要求。

热：热容、热膨胀、热传导、热电效应 电：电导率、电阻率 磁：磁化理论

弹性与内耗：模量、内耗机制 名词解释：各章节基本概念

简答及问答：金属材料物理性能(热、电、磁、弹性与内耗）基本理论、影响因素、测试方法及其在金属材料研究中的应用 参考教材：

田莳：材料物理性能，北航出版社，2003 陈述川，材料物理性能，上海交通大学出版社，1999 宋学孟，金属物理性能分析，机械工业出版社：1991

«新型无机材料»复习大纲

招生专业：材料学

《新型无机材料》要求了解当今国际上重要的新型无机材料的概况，重点掌握新型无机材料的制备原理、制备新技术、新工艺和新型无机材料的结构、性能与应用。

参考书为《新型无机材料》（郑昌琼、冉均国主编，科学出版社，2003年），全书分为四篇十八章：第一篇 绪论（重点第二章）。第二篇 低维材料（重点第三、五章）。第三篇 高技术陶瓷（重点第六、八章、十一、十二、十三章）。第四篇 无机生物医学材料（重点第十六、十八章）。

«材料科学与工程基础»复习大纲

一、材料晶体学基础

二、材料相结构

三、晶体缺陷

四、固体扩散

五、相图（二元相图）及合金凝固

六、金属及合金的塑性变形

七、回复与再结晶

八、金属固态相变

九、材料结构和性能表征方法和技术

十、合金钢及热处理基础

参考资料 1．材料科学基础 上海交大出版社 胡赓祥等 2．材料科学基础 机械工业出版社 石德珂 3．材料科学基础 清华大学出版社 潘金生 4．金属材料学 吴承建 冶金工业出版社

«材料物理化学»复习大纲

招生专业：纳米材料与纳米技术

一、考试的基本要求

要求考生系统地理解和掌握材料物理化学的基本概念和基本原理，能够综合运用所学的知识分析问题和解决问题。本课程的考试要求是具有良好专业基础的硕士研究生能够达到的水平，以保证能顺利开展博士阶段的学习和研究。

二、方法和考试时间

博士学位研究生入学考试“材料物理化学”考试为笔试，考试时间为3小时，共100分。

三、考试的主要内容

1．热力学定律的基本概念，意义及方法。

2．晶体的基本概念与性质, 晶体的对称性, 晶体的分类及各自特点, 典型的晶体结构；晶体化学的基本原理；晶体的缺陷，缺陷分类及基本规律。3．非晶态固体，表面与界面，扩散与固相反应，烧结的相关知识。4．相平衡与相变的相关知识，各类相图的特点和分析方法。

5．纳米材料的常用表征手段及分析方法，其他通过研究生阶段学习应该了解的常用的纳米材料及技术有关物理，化学知识。

参考书：《无机材料物理化学》，贺蕴秋，王德平，徐振平编，化学工业出版社

《材料物理化学》，张志杰 主编，化学工业出版社

或其他有关参考书。

«功能材料»复习大纲

招生专业：纳米材料与纳米技术

一、功能材料定义和分类

二、金属功能材料

1、形状记忆合金： 定义、原理、分类和应用。

2、贮氢材料（合金）： 定义、原理、分类和应用。

3、非晶态合金： 定义、制备方法、性能特点、分类和应用。

4、超导材料：基本物理性质、微观图像和BCS超导微观理论、低温超导材料、高温超导材料。

三、无机非金属功能材料

1导电陶瓷（电子导电陶瓷、离子导电陶瓷）：定义、原理和分类。2气敏陶瓷：定义、原理和分类。3湿敏陶瓷：定义、原理和分类。4生物陶瓷：定义、原理和分类。

5功能转换材料(压电材料、光电材料、声光材料等)：定义、原理和分类。

四、高分子功能材料

1、生物医用功能高分子材料：性能特点，优势和应用

2、高分子药物及药物释放和送达体系

参考书目：

1、“功能材料概论”，殷景华等，哈尔滨工业出版社；

2、“新型功能材料”，贡长生等，化学科学出版社。

«纳米材料学»复习大纲

招生专业：纳米材料与纳米技术

一、纳米材料的基本概念和结构

二、纳米材料的基本性能（含物理性能和力学性能）

三、纳米材料的制备方法

四、纳米材料的表征方法

五、纳米材料表面改性技术

六、纳米复合材料

七、纳米材料的应用

注：以上内容涉及纳米微粒，一维纳米材料和纳米块体材料。

参看书目：由于目前没有一本较全面的纳米材料学的教材，因此可参阅相关的书籍，不限于列出的资料。

1．纳米材料科学导论 陈敬中等主编 高等教育出版社 2．纳米材料与纳米结构 张立德，科学出版社 3．纳米材料及应用技术 许并社等 化学工业出版社 4．纳米材料学 曹茂盛等 哈尔滨工程大学出版社

«计算机技术»复习大纲

招生专业：生物医学工程

计算机技术为生物医学工程专业中生物信息处理、生物医学仪器、生物医学图像处理等分支的重要基础。其中计算机语言、数据结构是计算机技术的组成部分。本试题主要考查对C/C++语言和数据结构的掌握，数据结构的算法描述与实现以C/C++语言方式出现。复习大纲 C/C++语言部分 一 基本概念

内置数据类型、变量、表达式语句以及函数 二 基础语言

C++语言预定义的内置和复合数据类型；表达式；语句；抽象容器类型 三 基于过程的程序设计

函数；域和生命期；函数重载；函数模板；异常处理；泛型算法 四 基于对象的程序设计

类的定义、初始化、构造与析构；操作符重载；用户定义的转换；类模板 五 面向对象的程序设计

类继承与子类型；多继承与虚拟继承；iostream库 数据结构部分 一 基本概念和术语

算法设计的要求；算法效率的度量；算法的存储空间需求 二 线性表

线性表的顺序表示和实现；线性表的链式表示和实现 三 栈和队列

栈的表示和实现；栈的应用；抽象数据类型队列的定义；链队列；循环队列 四 串

串类型的定义；串的表示和实现 五 数组和广义表

数组的定义；数组的顺序表示和实现；矩阵的压缩存储；广义表的定义和存储结构

六 树和二叉树

树的定义和基本；二叉树的定义、性质与存储结构；树和森林；赫夫曼树及其应用 七 图

图的定义和术语；图的存储结构；图的遍历；图的连通性问题；最短路径 八 动态存储管理

可利用空间表及分配方法；边界标识法；伙伴系统 九 查找

静态查找表；动态查找表；哈希表 十 内部排序

插入排序；快速排序；选择排序；归并排序；基数排序 十一外部排序

外存信息的存取；外部排序的方法 十二文件

基本概念；顺序文件；索引文件 参考书 《C语言程序设计教程（第3版）》，谭浩强、张基温，高等教育出版社，2006年 《C++ Primer（第3版）》中文版，Stanley B Lippman，J o s é e L a j o i e，潘爱民 张丽 译，中国电力出版社，2005年 《数据结构（C语言版）》，严蔚敏、吴伟民，清华大学出版社，2002年

«生物医学电子学»复习大纲

招生专业：生物医学工程

《生物医学电子学》是以电子学的手段和方法去解决临床诊断和治疗、生物医学研究中的问题，并为之提供手段和设备的科学。因此，《生物医学电子学》是一门跨学科、高技术的课程，也是生物医学工程专业的一门主干课程。复习大纲

一 生物医学信号的特点和提取

生物电与非生物电信号特点、提取方式、提取过程中的干扰与噪声。二 生物医学信号放大

生物电放大器前置放大电路种类、隔离级设计、生物电与生物信号的放大器设计。三 信号预处理

模拟滤波器的设计、非线性变换、电压比较器、采样保持电路、信号的模拟运算。四 信号处理

信号数字化处理基础、数字信号的基本变化、离散系统的基本变换、随机信号处理。五 生物信号遥测

信号的调制与解调、生物信号遥测方式。六 电刺激

电刺激产生兴奋的条件、临床点刺激、心脏起搏、除颤。七 现代生物医学影像设备

医学影像设备概述、超声影像设备、XCT断层扫描系统、核医学影像设备。参考书

《生物医学电子学》，蔡建新，张唯真 编著，北京大学出版社, 1997 《生物医学测量与仪器》，王保华 主编，复旦大学出版社, 2003

«普通化学»复习大纲

招生专业：生物医学工程

一 考试内容：（带下划线者为考试重点）1.气体、大气污染与防治 1.1气体定律

1.1.1理想气体状态方程式 1.1.2道尔顿分压定律

1.1.3真实气体状态方程式──范德华方程 1.2大气及大气污染

1.2.1大气的组成和层次 1.2.2大气污染 1.3大气污染的防治

1.3.1环境空气质量标准 1.3.2大气污染的防治 2.化学反应的基本规律 2.1化学反应中的能量关系 2.1.1化学热力学的基本概念 2.1.2热力学第一定律 2.1.3化学反应的热效应与焓 2.2化学反应的方向 2.2.1自发过程 2.2.2吉布斯自由能 2.2.3熵

2.2.4吉布斯──赫姆霍兹公式 2.3化学反应的限度──化学平衡 2.3.1 化学平衡 2.3.2平衡常数 2.3.3化学平衡的移动 2.4 化学反应速率

2.4.1化学反应进度与反应速率 2.4.2影响化学反应速率的因素 3.水的污染及其处理 3.1水的物理化学特性

3.1.1水的熔点、沸点 3.2.2水的温度体积效应 3.1.3水的比热容、熔化热、气化热 3.1.4水的介电常数及溶解特性 3.2 溶液的酸碱性 3.2.1 酸碱质子理论

3.2.2弱酸弱碱水溶液的pH值 3.2.3缓冲溶液

3.3 水溶液中的沉淀-溶解平衡 3.3.1 溶度积及溶度积规则 3.3.2沉淀的转化 3.3.3分步沉淀 3.4 水的污染

3.4.1酸、碱、盐等无机物污染 3.4.2重金属污染 3.4.3有机物污染 3.4.4热污染

3.5水质指标与水处理

3.5.1评价水质的工业指标 3.5.2水处理 第4章 物质结构基础 4.1原子结构

4.1.1 原子核外电子的运动特征 4.1.2核外电子运动描述 4.1.3核外电子的分布 4.1.4原子结构和元素周期表 4.1.4 元素基本性质的周期性 4.2化学键与分子结构 4.2.1 离子键 4.2.2共价键

4.2.3 分子的几何构型及杂化轨道理论 4.3.4配位键与配位化合物 4.3.5分子间力和氢键 4.3晶体结构

4.3.1晶体及其结构 4.3.2离子晶体 4.3.3原子晶体、分子晶体和金属晶体 4.4.4混合型晶体 4.4.5实际晶体 5.化学与能源 5.1 能源概述 5.2 煤、石油和天然气 5.3电化学原理及化学电源 5.3.1 原电池与电极电势 5.3.2 元素电势图及其应用 5.3.3 化学电源 5.4核能

5.4.1 核裂变能、核电站 5.4.2 核聚变能 5.5新能源

5.5.1太阳能 5.5.2氢能 5.5.3 生物质能5.5.4地热能 5.5.5 海洋能 5.5.6 风能 6.化学与材料 6.1 概述 6.2 金属材料

6.2.1 金属材料概述 6.2.2 金属元素通论 6.2.3重要金属结构材料 6.2.4 重要金属功能材料 6.2.5金属的腐蚀与防腐 6.3 无机非金属材料

6.3.1概述 6.3.2新型陶瓷材料 6.3.3激光材料 6.3.4耐磨耐高温材料 6.3.5纳米材料 6.4有机高分子材料

6.4.1高分子概述 6.4.2聚合物的结构与性质 6.4.3传统高分子材料 6.4.4新型功能高分子材料 6.5新型复合材料 6.6信息材料

6.6.1半导体材料 6.6.2光导纤维 6.6.3化学传感器 6.7生物材料

6.7.1 生物材料的发展历史 6.7.2几类重要的生物材料 6.7.3生物材料发展现状与展望 6.8智能材料

6.8.1 智能材料的概念及其功能 6.8.2 智能材料的应用前景

二、参考书

《大学化学教程》

主编：谢克难 科学出版社 2006年8月

三、题型要求及分数比例： 1.选择题（20分）2.填空题（30分）3.简答题（20分）4.计算题（30分）