固体物理学习总结

固体物理学习总结（精选8篇）

固体物理学习总结 篇1

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

固体物理学习总结 篇2

从我校物理学与电子工程学院建立以来, 即为物理学专业本科生开设了固体物理这门专业课程。多年来, 在多位任课教师的不断努力下, 积极开展教学内容、教学方法等方面的改革活动。但传统的固体物理教学内容缺乏对固体物理前沿知识的相关介绍, 教学方法手段也过于单一, 这些都不利于高素质创新人才的培养和造就。固体物理学是基础学科与应用学科之间的桥梁, 也是一门理论与实验相结合的学科, 因而设置课内实验和实际操作直接影响到教学质量和教学效果, 但传统教学中往往忽视了这一环节。针对目前教学中存在的问题, 我们对固体物理学课程的教学, 从教学内容、教学方法及教学手段几方面进行了探索性的改革, 以满足学科自身发展和对学生创新培养的要求。

1 改革教学内容

固体物理理论性强, 内容丰富, 体系庞大, 各部分内容相互联系各有特点, 形成具有层次性和网络交叉关联性的内部知识结构, 较抽象难懂。现有固体物理课程的传统教学内容是以后从事凝聚态及材料物理专业科学研究的基础, 也是师范类学生毕业后, 在中学从事教师工作必备的基础知识。因此, 传统教学内容不能轻易取舍。但传统教学内容也存在一定的缺陷, 如传统教学内容有完整、详尽的规定, 对知识的掌握、运用有明确的要求, 把掌握知识本身作为教学目的, 把教学过程理解为知识的积累过程。因而不能很好的实现学生创新能力的培养[2]。

在教学大纲的基础上, 对传统固体物理教学内容进行整合和某些前沿知识的引入, 实现教学内容的创新, 是固体物理教学改革的突破口。当然, 引入前沿课题并不意味着把各种前沿内容生硬地列进课程中, 而是将其融入基本理论中, 进而丰富基本理论的内容。对固体物理的前沿内容也可穿插地引入教学中, 如在讲到晶体晶格常数时, 考虑到半导体超晶格和微结构是近年来开拓的新领域, 可不失时机地插入超晶格的概念, 这样可以拓宽学生的视野, 激发学生学习固体物理的兴趣。由于课时的限制, 也可通过专题课外讲座的形式把某些前沿内容介绍给学生, 如关于“纳米固体材料”, “光子晶体”方面的研究等[3]。为了增强学生分析和解决实际问题的能力, 教师也可结合讲授的具体情况, 提出一系列的问题, 让学生结合自己的兴趣选择相应的问题, 然后通过查资料、做实验、或请求老师指导协助等, 解决问题, 最后以论文或报告的形式递交自己研究成果。这样可以启发学生思考的积极性, 提高学习的兴趣。

2 改进教学方法

在教学中贯彻“教为主导, 学为主体”的原则[4], 组织课堂教学, 改变传统的单调呆板的教学方法, 充分运用材料模拟软件可视化功能把抽象物理模型及作用原理尽量形象的展现, 激发学生学习兴趣。如在讲授晶体结构、能带结构计算及X射线衍射内容时, 结合Materials Studio教学辅助功能将抽象、复杂的概念和模型具体形象化, 以提高学生的学习兴趣, 增强学生创造性思维[5]。安排学生课前做好预习, 在有准备的基础上发现和提出问题, 并由被动接受知识变为主动探索知识。我们可以采取如启发式、讨论式等教学方法。

3 优化教学手段

固体物理学课程内容抽象, 概念性强, 学生在学习时容易感到枯燥难学, 因此在讲授时除传统板书外多用形象化语言 (如教学模型、挂图、照片等) , 使固体物理中一些抽象的概念直观化、形象化地表现出来, 加深学生对课程内容的理解, 提高学习兴趣。为了便于学生对课程中难点知识的理解和掌握, 在教学中可充分发挥多媒体演示教学的优势, 把课程中涉及的难点问题的物理图像以二维或三维动画形式生动形象地展示在学生面前, 以弥补传统教学在时间和空间等方面的不足, 提高教学效果。此外, 学生还可应用固体物理知识, 结合计算机模拟等技术来计算处理物理问题, 加深对物理概念的把握以及物理过程的了解。当然, 在固体物理教学中, 课内实验作为理论教学的补充和延伸, 是必不可少的一个教学环节, 通过实验课程的训练, 学生可以有更多的实践和动手机会, 使得实践技能和创新能力得到较大程度的培养。

通过以上教改方案的实施, 希望能够激发学生学习的主动性、积极性和自觉性, 使对固体物理学课程的学习有所帮助。在掌握知识的同时, 培养学生良好的物理思维模式, 提高分析解决问题的能力, 增强专业素质, 提高创新能力, 为学生以后研究生阶段学习和步入社会后的工作建立牢固的基础。

参考文献

[1]冯瑞.固体物理学大辞典[M].北京:高等教育出版社, 1995.

[2]怀国祯.关于创新能力培养的几点思考[J].物理与工程, 2001.

[3]钟万蘅, 申文俊, 郑海蓉, 等.二维正方晶格和三维立方晶格电子的等能面[J].大学物理, 1999.

[4]邢永富, 吕秋芳.素质教育—观念的变革与创新[M].太原:山西教育出版社, 2002.

从固体物理到凝聚态物理研究 篇3

【关键词】固体物理 晶体 凝聚态物理

【中图分类号】G633.7【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0163-02

固体在人们的日常生活中随处可见，它与人们的生活密不可分，在几千年前，人们就利用石头、青铜等固体来打造器具，经过几千年的文化进步，从固体物理进而发展出凝聚态物理，下面就固体物理和凝聚态物理作出浅析。

1.固体物理的重要作用

固体包括晶体和非晶态固体，是由大量原子、离子或分子凝聚而成的，固体的特征很明显，具有刚性、能承受切应力，而且是自持形状，相对稳定而紧密的。人类通过对科学的研究与实践，发现物理的规律。晶体的排列方式具有规律性，却又千变万化，晶体可以归纳为单斜、三斜、三角、四角、六角、立方、正交七大晶系[1]。晶体由晶格点阵系统和自由电子系统两个子系统组成。其中晶格点阵系统中的原子振动声波具有一定的波长，在量子论中晶格波的运动可以用声子来代表，而声子的频率也就是晶格波的运动频率就是波长的倒数。

固体物理学包括物体的结构、晶体结构中原子的运动、晶格振动、半导体物理、超导电性等。固体物理学将微观与宏观联系到一起，对微观结构和粒子间的相互作用作出研究，对量子力学也作出研究，通过几千年的研究，形成现代的物理学科。固体物理学通过漫长的时间来进步，从材料科学到半导体的研究，从纳米科技到半导体超晶体概念，固体物理学的发展非常巨大。纳米技术被广泛用于人们的生活中，特别是在现代21世纪的科学中，纳米技术发挥着相当重要的作用[2]。掌握了纳米技术能使国家发展更迅速。人们通过对超导体的研究，研究出高温超导体的作用及用途，比如超导磁悬浮列车、超导电子计算机等。现代社会的技术不断发展，物理学在生活中的意义越来越重大。

2.压力、磁场以及晶体的结构对物理性质的影响

压力对物理性质的影响首先是表现在对施加压力的晶体体积变小，因为晶体是有大量原子组成的，原子之间存在一定的间距，那么对晶体加压，晶体体积变小，实际上是组成晶体的原子之间的间距变小了，如果施加的压力越大，间距会变得越小，甚至使晶體的形态发生细微的改变，压力能够改变物理性质，磁场也能够改变组成晶体的原子之间的磁矩，改变磁矩之间的相互作用，使晶体的物理性质发生改变。晶体的结构对物理性质的影响更大，晶体虽然很多都是由原子组成的，但是不同的物体就具有不同的物理性质，比如有的物体易碎，有的物体导电，有的物体为立方结构，有的则为三角结构，不同的物体具有不同的物理性质[3]。晶体的结构在发生改变后，会使物体的物理性质发生改变，是有些导体物体变为绝缘体，有些顺磁物体变为磁铁物体，晶体的结构发生改变决定着物体的物理性质的改变。因此，压力、磁场以及晶体的结构对物理性质的影响起着决定性的作用。

3.凝聚态物理的发展及研究

凝聚态实际上就是指固态和液态，比如液晶、凝胶等物体既不是单纯的固态，也不是单纯的液态，它们的形态介于固态和液态之间，有些物体的一定的温度下也会发生物理性质的改变，成为一种特殊的量子态，对于物体的这些状态就形成了物体的凝聚态。凝聚态物理在固体物理的基础上进一步的发展，主要是研究物体的凝聚态科学。人们通过固体和液体、微观结构和微观粒子的性质和规律，创造了物体凝聚态科学。凝聚态物理的研究包括对晶体、非晶体、准晶体以及对液体、液态和固态之间凝聚像的研究，是对多个粒子在一定条件下形成凝聚态物质的研究。在50多年以前，人们就通过不同的材料对凝聚态物理进行了不同的研究，凝聚态物理也取得新的发展，而且所研究的对象及内容也愈来愈复杂，这是物理学的巨大挑战[4]。在极低的温度下，金属或合金的电阻也会下降，超导也会随温度降低而出现不同的现象。凝聚态物理在低温条件下的研究曾经在全世界都取得了非常大的进展，许多的物理现象都将通过凝聚态物理研究而被发现，凝聚态物理的重要性在整个世界来说都是非常大的，它是高科技发展的基础。

物质在形态上可以分为气态、固态、液态三大类，而凝聚态物理主要研究固态和液态，在物理研究中占了重要地位，从固体物理到凝聚态物理的发展是物理科学的进步，凝聚态物理仍在继续发展和研究中，它的研究内容将会越来越深，越来越丰富。

参考文献：

[1]方前锋，王先平，吴学邦等.内耗与力学谱基本原理及其应用[J].物理，2011，40（12）：786-793.

[2]刘宁，严国清，朱光等.Gd掺杂对La0.67Sr0.33C0O3、La0.67Sr0.33MnO3体系磁行为的影响[J].稀有金属材料与工程，2012，41（1）：19-23.

[3]王斌，李健伟，卫亚东等.石墨烯带正常-超导结的量子输运[J].深圳大学学报（理工版），2014，26（2）：111-118.

固体物理教学 篇4

关键词：固体物理;教学方法;教学手段

固体物理学是物理学中最重要分支学科之一的凝聚态物理学的基础，当今一系列新技术、新材料和新器件的诞生都是固体物理的外向延拓。

固体物理作为物理学科的一门基础课程，其重要性是不言而喻的。

然而，在固体物理的教学中仍存在着诸多问题亟待解决。

首先，固体物理是一门不断发展的学科，其知识更新的速度非常快，传统的理论知识学习已经不能满足作为新兴学科的需求。

其次，在固体物理教学中，简单的理论传授不能让学生从本质上理解物质的结构和性质。

最后，学生在课程的学习中普遍感到枯燥无味、难度大，这是由于没有很好地结合多媒体技术。

鉴于这些方面的问题，本文就固体物理教学中的教学内容、教学方法和教学手段进行了探索，以满足新时期学生学习本课程的需求。

一、改革教学内容

固体物理作为一门重要的基础课程，在很多专业中都会开设，但要求不尽相同。

教师应按专业对内容进行大胆取舍，而非完全依据教材逐个讲授。

如师范类专业应着重物理原理、物理概念和物理模型的描述，同时涉及与中学物理中有关现象问题的理论解释;而对微电子专业则要加强对固体器件技术问题和一些比较前沿问题的讨论。

具体对内容取舍应严格遵循教学大纲和专业发展方向的要求。

固体物理作为一门发展中的课程，新概念、新知识和新问题不断涌现，但教材不会及时更新。

教师可结合具体知识点介绍固体物理最新的发展动向及面临的问题，以开阔学生眼界和提高学习兴趣。

如讲解半导体PN结知识点时，可结合介绍发光二极管的最近研究进展以及在照明中应用。

结合原有的教学内容，适当增添一些物理前沿方面的内容，这样能让学生打好进一步学习这些知识的前期基础，处理好新旧内容之间的联系、区别和发展，有利于理解和巩固原有知识和原理，也有益于深化对新知识的认识。

但是介绍发展前沿应本着宜简不宜繁、宜短不宜长、宜定性不宜定量的原则。

二、改进教学方法

固体物理的教学方法同样不失一般性。

为了提高本课程的教育质量，重视学生创新能力的培养和个性发展，课堂教学应遵循自身的原则和规律，但模式不固定。

固体物理内容体系十分庞大，各部分有各部分的特点，须采取多元化的教学方法，如启发诱导式教学和研究式教学等。

在学习成熟的原则和规律方面，采用启发式教学以便于学生掌握这些知识;而在一些相关的前沿课题中应本着讨论式原则，鼓励学生利用已学知识去解释那些新发现的现象问题。

要一切从学生出发，鼓励学生突破传统，敢于提出独到见解。

同时，引导学生充分利用电子资源的巨大优势，通过超星数字图书馆和CNKI中国学术期刊全文数据库等搜索与固体物理课程相关的前沿进展，并就这些发展开展师生间的讨论，然后布置相关的小论文，培养学生科研的初步能力。

固体物理课程具有很强的理论综合性，对理论物理基础要求很高。

学生在学习时普遍感觉到知识的跳跃性很大，尤其是教材中经常将理论物理的知识随意引入到某一个问题上，会使学生感到来得太突然，进而有知其然而不知其所以然的感觉，次数多了，学生容易产生畏难厌学情绪。

针对这种情况，教师应改变传统的授课模式，将重要知识点分解成专题进行讲授。

为了让学生更好地理解相应的专题，教师首先需安排一定的时间回顾与本专题相关的基础知识，但这种回顾不是重新讲解，而是就内容、方法和结论作简要叙述。

三、优化教学手段

固体物理教学中存在的严重问题之一就是“有理无物”，这使得学生在学习中感到非常抽象，提高了课程的难度。

要使固体物理中一些抽象的概念直观化、形象化，加深学生对课程内容的理解，提高学生学习兴趣，在信息技术比较发达的今天并不是很难，关键是在教学过程中如何最大限度地发挥现代教育技术的优势。

如固体物理教学中首先遇到的是晶体结构的教学，如何将晶体的结构直观地展示出至关重要。

虚拟现实语言VRML是个不错的选择，利用VRML描述的三维晶体结构可以进行任意旋转、移动、缩放、倾斜等操作，方便从各个角度观察晶体结构。

也可通过OpenGL编程的方法，此方法的优点就是可以获得三维图像，几何体的大小、位置及其运动可以严格按照给定参数或函数描绘。

这些不同的方法在晶体结构的描述方面各有优缺点，可配合着使用。

除此之外，适当引入现代研究手段进行教学，能使固体物理教学的抽象教学更为直观。

四、结论

综上所述，在比较抽象的固体物理教学中，应采取各种有用的教学手段使教学内容直观化，本着激发学生学习积极性和主动性的原则，在学生了解和掌握知识的同时，培养学生的创造性思维，提高学生分析和解决问题的能力。

参考文献：

[1]黄昆，韩汝琦.固体物理学[M].北京：高等教育出版社，.

[2]何敏.VRML与3D化学结构显示[J].化学通报，，(55).

[3](美)安杰尔.OpenGL程序设计指南[M].张文祥，译.北京：清华大学出版社，2005.

固体物理教学改革的探索与实践【2】

摘要：针对物理学专业固体物理课程的内容特点和教学实际，通过总结教学经验，充分利用学校现有教学资源，积极对课堂教学进行大力的实践和改革并取得了较好的成效，为物理学专业课程的课堂教学改革进行了有益的探索和实践。

关键词：固体物理;课堂教学;教学改革

固体物理是研究固体的结构及其组成粒子(原子、离子、电子等)之间相互作用与运动规律以阐明其性能与用途的学科。

固体物理与凝聚态物理和新材料科学紧密相连，是现代科学技术的重要物理基础，是当今物理学领域中最重要的学科之一，因此它是物理学专业高年级的一门重要基础理论与应用的课程。

该课程对固体的结构和性质的研究是从原子、电子和分子的角度进行的`。

它与金属物理、普通物理、材料科学、热力学与统计物理，尤其是量子力学等相关学科联系非常紧密。

对于固体电子论、固体的磁性、晶格振动和晶体的热学性质、超导体、半导体等专题要着重研究。

所以说，在物理学专业起到承前启后作用的专业课程是固体物理。

如何较好地讲授该门课程，取得良好的教学效果，是一个值得深入研究的问题。

就当前固体物理在教学实践中出现的问题，我们从其教学手段、教学内容和教学方法等三个方面进行探索性的实践与改革。

一、教学中存在的问题

1.教学内容方面的问题。

首先固体物理课程所包含的知识面较为广泛，理论性和专业性较强，抽象难懂，大量运用比较复杂的数学处理方法，增加了学习强度，使学生的学习变得较为困难。

其次，固体物理的较高要求，使得学生的空间想象能力变得更加丰富，尤其是在学习晶体结构这部分内容的时候，空间想象是必不可少的，这更进一步地增加了学习难度。

固体物理课后答案 篇5

金刚石 3π /16 ≈ 0.34

解：设钢球半径为r，根据不同晶体结构原子球的排列，晶格常数a 与r 的关系不同，分别为：简单立方：a = 2r

金刚石：根据金刚石结构的特点，因为体对角线四分之一处的原子与角上的原子紧贴，因此有

1.3 证明：体心立方晶格的倒格子是面心立方；面心立方晶格的倒格子是体心立方。证明：体心立方格子的基矢可以写为

面心立方格子的基矢可以写为

根据定义，体心立方晶格的倒格子基矢为

同理

与面心立方晶格基矢对比，正是晶格常数为4π / a的面心立方的基矢，说明体心立方晶格的倒格子确实是面心立方。注意，倒格子不是真实空间的几何分布，因此该面心立方只是形式上的，或者说是倒格子空间中的布拉菲格子。根据定义，面心立方的倒格子基矢为

同理

而把以上结果与体心立方基矢比较，这正是晶格常数为4π a的体心立方晶格的基矢。

证明：根据定义，密勒指数为的截距分别为 的晶面系中距离原点最近的平面ABC 交于基矢

即为平面的法线

根据定义，倒格子基矢为

则倒格子原胞的体积为

1.6 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

其中 a 为立方边长。

解：根据倒格子的特点，倒格子

与晶面族(h, k,l)的面间距有如下关系

因此只要先求出倒格，求出其大小即可。

因为倒格子基矢互相正交，因此其大小为

则带入前边的关系式，即得晶面族的面间距。

1.7 写出体心立方和面心立方晶格结构的金属中，最近邻和次近邻的原子数。若立方边长为a，写出最近邻和次近邻的原子间距。

答：体心立方晶格的最近邻原子数（配位数）为8，最近邻原子间距等于

次近邻原子数为6，次近邻原子间距为a ；

面心立方晶格的最近邻原子数（配位数）为12，最近邻原子间距等于

次近邻原子数为6，次近邻原子间距为a。

2.1 证明两种一价离子组成的一维晶格的马德隆常数为α = 2ln 2 证明：设一个由正负两种离子相间等距排列的无限一维长链，取一负离子作参考离子，用r表示相邻离子间的距离，于是有

根据假设，马德隆常数求和中的正负号这样选取，即遇正离子取正号，遇负离子取负号。因子 2 是因为存在着两个相等距离i r 的离子，一个在参考离子左面，一个在其右面。则马德隆常数为

当x =1时，有

所以α = 2ln 2 根据平衡条件，即稳定结合时

求得 则可以求得每一摩尔氢分子晶体的结合能为

计算中没有考虑零点能的量子修正，这是造成理论和实验值之间巨大差别的原因。

是1.5的图

是3.2的图

是3.3的图 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：如图所示，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 + ….牛顿运动方程为

每个原胞有两个，共有2N 个形式相同的独立方程。形式解为：

代回运动方程有

这是一个以 A、B 为未知量的齐次线性方程组，有解的条件是系数行列式为零

有两组不同的解：

q 的取值范围是：对应于每个 q 值，有两个格波，共计2N 个格波。

当M = m时，两组解变为

初看似乎仍为双值函数，但是由于原来取布里渊区为为实际区域大小的一半，所以当我们把布里渊区扩展为时，就不必用双值表示了，变为

这时当然就没有光学波了 3.3 考虑一双原子链的晶格振动，链上最近邻原子间力常数交替为c 和10c。令两种原子质量相同，且最近邻间距为a / 2。求在k = 0和k =π / a处的ω(k)。大略地画出色散关系。此问题模拟如2 H 这样的双原子分子晶体。

解：可以这样考虑这个问题，H2分子组成一维晶体，分子内部的相互作用较强，力常数为 10c，相邻的原子间作用较弱，力常数为c，第s 个分子中的两个原子的位移分别用表示：

将试探解

代入上式 有是u，ν 的线性齐次方程组，存在非零解的条件为

当k = 0时，当k =π / a 时

ω2与k 的关系如下图所示，这是一个双原子(例如2 H)晶体。令

3.6 求出一维单原子链的频率分布函数。解：设单原子链长度 L = Na

频率分布函数

3.7 设三维晶格的光学振动在q = 0附近的长波极限有

求证：

解：

依据

现在

带入上边结果有

3.8 有N 个相同原子组成的面积为S 的二维晶格，在德拜近似下计算比热，并论述在低温极限比热正比于T 2。

解：在德拜近似下

式中出现 2N，是由于二维晶格中每个原子的自由度为2，总自由度为2N。则

则 3.11 一维复式格子 中

求

解：（1）

固体废弃物处理知识点总结 篇6

第二章《固体废物的产生及性质分析》

1，人口增长率的预测方法有：算术增加法，几何增加法，饱和曲线法，最小平方法，曲线延伸法。2，工业固体废物产率测定方法有：实测法和物料衡算法。3，固体废物的物理性质有物理组成，粒径，含水率，容积密度和硬度。4，固体废物的含水率与容积密度测定方法有：实测法和计算法。5，固体废物的机械强度：指固体废物的抗破碎能力。（表示方法：可用静载下测定的抗压强度，抗拉强度，抗剪强度和抗弯强度表示，一般用抗压强度表示）6，固体废物的化学性质主要有：工业组成，闪火点与燃点，热值，灰熔点，灼烧损失量，元素的组成，植物养分和ph值。7，固体废物的生物性质主要有哪些？答：生物可降解性，致病微生物含量，生物毒性。8，危险废物：指具有毒性，易燃性，易爆性，反应性，腐蚀性和感染性等危险特性的一类废物。9，危险废物鉴定方法有名录法和分析法。10，名录法：按废弃物种类认定其毒害性，并将种类登记于具有法规意义的危险废物名录中，作为认定危险废物的依据。11，分析法：在专门立法中，对危险废物特性及其鉴别分析方法以标准形式予以规定，依据鉴别分析方法，测定废物特性，如易燃易爆等进而判定是否属于危险废物。

第三章《固体废物的收集与运输》

1;固体废物收集方式按时间分为：定点收集和定时收集。按收集实现的功能分为：混合收集和分类收集。2，定点收集：指将收集容器放置于固定地点，一天中的全部或大部分时间为居民服务。（优点：便于居民投放。缺点：a，需要占用一定的空间设立收集点，b，收集点便于车辆通过，c，要求具有一定的居住密度，d，要求收集容器有良好的封闭隔离效果）3，定时收集：不设置固定垃圾收集点，直接用垃圾清运车以固定的时间和路线行驶于居民区中并收集路旁的居民垃圾。（优点：避免收集容器给周边环境可能带来的污染，减少收集容器投资。缺点：给居民生活带来不便，居民需要定时投垃圾这就要求居民有较高环境意识）4，混合收集：指将产生的各种固体废物混在一起收集，只起到将废物集中的作用。（优点：收集费用低，简易便行。缺点：各种废物混在一起，降低了废物中有用物质的纯度和再利用价值。增加了后续处理的技术难度，工程投资和运行费用，不利于垃圾减量，循环利用和后续处理）5，分类收集：是指根据废物种类和组成成分分别进行收集的方式，既起到将废物集中的作用，又起到将可回收利用物分流的作用。【优点：可直接回收利用废物中的有用物质，实现废物源头减量化，减少后续处理的废物量。还可以提高废物中有用物质的纯度，简化后续处理工艺，较低废物处理成本。缺点：分流效果取决于居民的参与程度，需要居民环境意识和奖惩措施的配合】6，分类收集遵循的原则有哪些？答：a，工业废物和生活垃圾分开。b，危险废物和一般废物分开。c，可回收利用物质与不可回收利用物质分开。d，可燃物质与不可燃物质分开。7，生活垃圾收集系统分类：移动容器系统（搬运容器方式和交换容器方式）和固定容器系统。8，搬运容器系统：从收集点将装满垃圾的容器的容器用牵引车运至处理场倒空后放回原收集点，接着，牵引车再开到第二个收集点重复工作。9，固定容器系统：容器固定不动，收集车将各收集点容器中的垃圾倒空，直至完成，然后，车子开到处理场倒空垃圾，收集车开往下一个收集路线。10，收集路线设计步骤：a，调查考察垃圾清运区特点。b，资料整理分析。c，初步设计收集路线。d，实践运行，优化，均衡收集路线。e，制作收集路线图。11，设计垃圾收集路线的原则：a，收集路线紧凑，避免重复或断续。b，收运路线应能平衡工作量。c，避免交通高峰期收运垃圾。d，首先收集地势较高地区的垃圾。e，收集起始点最好位于停车场或车库附近。f，单行车道收集时，起点尽可能靠近入口。

第四章《固体废物预处理》1，固体废物预处理：是以机械处理为主并涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。2，固体废物预处理技术：压实，破碎，分选，脱水。3，压实：指用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重和减少固体废物的表观体积，进而提高运输与管理效率的一种操作技术。3，压实的目的：a，增大容重，减少体积，b，制取高密度惰性块料。4，压实后垃圾填埋优点：a，减少了扬尘。b，场地沉降均匀。c，降低了污染物浓度。5，固体废物压实程度的度量：空隙比和空隙率。6，收运阶段的压实机械有：水平压实器，三向联合压实器，回转式压实器。填满场的压实机械：履带式和钢轮式。7，破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂为小块的过程。8，破碎的目的：a，使固体废物减容。b，为分选提供所需求的粒度。c，使固体废物颗粒均匀化。d，防止粗大，锋利的固体废物损坏设备。9，破碎的方法：a，干式破碎（机械能破碎和非机械能破碎）b，湿式破碎。c，半湿式破碎。10，选择破碎机考虑因素：a，所需破碎能力。b，固体废物的性质和颗粒大小。c，对破碎产品的要求。d，供料方式。e，安装操作场所情况。11，破碎设备包括：颚式破碎机，锤式破碎机，冲击式破碎机，剪切破碎机，粉磨机，车昆式破碎机。12，简述湿式破碎原理及应用范围。答：利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆流的过程。适用于回收垃圾中的纸类等产品，剩余泥土可作堆肥。还适用于含纸量高废物或废物经风选而回收的纸类。（湿式破碎特点a，垃圾变成均质浆状物，可按流体处理。B，不滋生蚊蝇，无恶臭，卫生条件好。C，噪声低，无发热，爆炸，粉尘等危害。D，脱水有机残渣，质量水分变化很小。E，使用于回收垃圾中的纸类等废品，剩余泥土可做堆肥。）13，分选：通过一定的技术将固体废物分成两种或两种以上的物质，或者分为两种或两种以上的粒度级别的过程。14，分选目的：将可回收利用的或不利于后续处理处置的废物组分分离出来。分选方法：人工分选和机械分选。15，筛分原理：利用筛子将物料中小于筛孔的细粒透过筛面，而大于筛孔的粗粒留在筛面上，完成粗细粒物料分离。16，影响筛分效率的因素：a，筛分物料的性质（粒度，形状，含水率）b，筛分设备性能（筛孔形状，筛面类型，筛面宽度，筛面倾角）c，筛分操作条件（连续均匀给料，及时清理和维修，振动程度适中）17，筛分设备包括：固定筛，滚筒筛，惯性振动筛。18，简述重力分选的原理，根据分选介质不同，重力分选分为哪几种？答：根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力，介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。可分为重介质分选，跳汰分选，风力分选，摇床分选。19，简述磁选原理，根据比磁化系数大小，固废分为哪些？答：原理：利用固体中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种方法。可分为强磁性物质，弱磁性物质，非磁性物质。20，电力分选：是利用固体废物中各组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。21，电力分选的设备车昆筒式静电分选机和YD4型高压电选机。22，根据来源污泥可以分为哪几类？答：a，给水污泥b，排水沟道污泥，污水场污泥，建筑工地泥浆，水体疏浚淤泥。23，污泥的性质指标有哪些？答：a，物理性质（含水率，密度，比阻，污泥水分结合能，水力特性）b，化学性质（基本理化成分，植物养分，能量含量，毒害物质含量）c，生物性质（生物含量，污泥可生化性）24，污泥浓缩：通过去除污泥颗粒的自由水分，以达到减容的目的。（污泥浓缩方法：重力浓缩，气浮浓缩，离心浓缩）25，污泥调理：采用物理，化学或生物的方法，通过压缩絮体的体积，改变絮体的亲水性，代谢絮体中的胶体物质等途径，使絮体中的间隙和吸附水分减少，从而有利于污泥脱水。（污泥调理的方法：化学调理，温差调理，生物絮凝调理）26，机械脱水：以过滤介质两面的压力差作为推动力，使污泥水分被强制通过介质，形成虑液，而固体颗粒被截留在介质上，形成滤饼，从而达到脱水的目的。（机械脱水分类：真空过滤脱水，压滤脱水，滚压脱水，离心脱水）。第五章《固体废物的物化处理》1，固化技术：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。（固化稳定化应用范围：只有毒性或强反应的危险废物处理。其他处理过程所产生的残渣。被有害污染物污染的土壤去污。）2，稳定化技术：将有毒有害污染物转变为低溶解性，低迁移性及低毒性物质的过程。3，简述溶剂浸出的目的，以及选择浸出溶剂应考虑的原则。答：目的：使物料中有用或有害成分能选择性地最大限度地从固相转入液相。原则：a，对目的组分选择性好。b，浸出率高，速度快。c，成本低，容易制取，便于回收和循环利用。d，对设备腐蚀性小。4，药剂稳定化：是利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转变为低溶解性，低迁移性及低毒性物质的过程。（主要技术：重金属的化学稳定化技术，有机物污染物的氧化解毒技术）5，重金属离子的稳定化技术：化学方法（中和法，氧化还原法，溶出法，化学沉淀法）和物理化学法（吸附和离子交换法）6，固体废物固化处理技术：水泥固化，石灰固化，沥青固化，塑性材料固化，有机聚合物固化，自胶结固化，玻璃固化，陶瓷固化。7，固体废物稳定化方法分为哪几类？答：烧结稳定化，熔融稳定化，药剂稳定化。

信息技术在固体物理教学中的使用 篇7

固体物理学是物理学中的重要分支, 是物理学的新材料和新器件技术方面的基础学科, 是物理专业及其相近专业非常重要的基础课、必修课, 为人们按指定性能研制新材料提供科学途径, 以成为新材料、新器件的“生长点”, 是理论物理和应用物理之间的桥梁学科。但是, 固体物理数学处理比较复杂, 学生学习起来普遍感到困难, 特别是对于学生空间想象力要求很高, 这就给固体物理的教学带来了挑战。传统的教学方法单一, 如果恰当地使用直观、形象物理图像, 使学生获得感性认识, 缩小理论与实际的差距, 缩短学生的认识过程, 会提高课堂教学质量。以多媒体与计算机网络技术为核心的信息技术是当代教育改革的制高点, 也是教育深化改革的突破口。本文从多媒体和计算机网络技术的两个方面说明信息技术在固体物理教学中的使用。

二、多媒体技术在固体物理教学中的应用

下面结合本人在具体学习本课程遇到的问题, 从下面几个讲授难点进行说明。

(一) 处理晶体结构。

对于原子密排形成的两种结构——六角密排和面心立方, 前者为六角密排结构, 后者排列成面心立方结构, 而学生很难想象出后者怎么排列出来的。针对这个难点, 利用多媒体动画, 就可以清楚地展示出原子排列结构如何从密排演变成面心立方的晶胞结构, 图1给出了演变动画过程的重要帧。对于金刚石结构类型, 其结构为面心立方单元的中心到顶角引8条对角线, 在其中互不相邻的4条对角线的中点各加上一个原子;或者说金刚石结构可以看作两个彼此错开的面心立方结构, 相互错开幅度等于立方体体对角线长度的四分之一]。这两种描述, 学生觉得都不直观。为了解决这个问题, 我们利用剑桥大学开发的CASTEP软件, 输入其中已有的金刚石结构, 如图2, 对模型进行任意角度旋转, 学生很快就掌握了, 教学效果很好。并采用相同方式介绍了其他结构模型, 比如闪锌矿、碳纳米管等。

(二) 处理布里渊区。

对于一维单原子链, 相邻原子相位差aq变成2π+aq时, 所有原子的振动没有任何改变, 这个内容是我们教学的重点和难点。如图3所示, 格波1 (实线标示) 和格波2 (虚线标示) , 如图3所示, 格波描述的原子振动是完全相同。在教学时, 给学生播放了位相差为2π图的格波振动动画, 学生立刻就形象地理解了这个概念, 并真正理解了“只要研究清楚第一布里渊区的晶格问题就可以, 其它区域不能提供新的物理信息”这句话的物理意义。对于三维简单晶格的布里渊区, 也是我们学习的重点和难点。比如体心立方晶格, 其第一布里渊区是原点和12个近邻格点连线的垂直平分面围成的正十二面体;而面心立方晶格为截角八面体。我们在上课时通过播放动画, 让学生真正掌握了它们的复杂形成过程。

三、网络资源的应用

21世纪是科技巨变的时代, 世界性电脑与网络系统的崛起, 是20世纪人类社会最令人瞩目的发展成就之一。信息科技与传播技术的快速发展, 使信息的保存、传播与利用早已进入互联网时代, 人们可以在不同空间、时间及地区获得来自互联网所提供的各种资讯。在此形势之下, 这就要求我们在课程建设中, 正确有效地利用网络资源。

(一) 数字图书的使用。

结合我校已有的数字资源情况, 以超星数字图书馆和CNKI中国学术期刊全文数据库为例, 给学生介绍如何利用网络资源。1、利用超星数字图书馆进行图书检索。进入网址http://lib.swpu.edu.cn/asp/mess/getSSLibrary.html, 点击“中文数字图书库”, 访问超星数字图书馆。基本检索提供书名、作者、全部字段检索途径;高级检索提供书名、作者、关键词检索途径。比如, 按书名检索“固体物理学”, 我们可以检索到三十种基本相关书籍, 安装阅览器后, 就可以在线阅读了。2、利用CNKI中国学术期刊全文数据库进行论文检索。进入网址http://lib.swpu.edu.cn/asp/mess/getCNKI.html, 使用前需安装Adobe Reader和CAJ Reader阅读器。在晶体结构中, 我们给学生介绍了目前研究的一个热点问题:碳纳米管。在CNKI检索栏中, 我们输入了“碳纳米管”, 可以检索到相关中文文献八千多篇, 并布置了关于对碳纳米管研究状况的小论文, 初步培养学生进行科研的能力。

(二) 课程网站的使用, 课件制作及收集。

借鉴和吸收别人的长处, 参考其他已有的资源和课件等, 进一步提高教学水平, 取得良好的教学效果。并给学生介绍了如下几个学校的精品课程网站, 供其学习参考。如:青岛大学固体物理精品课程网站, http://phylab.qdu.edu.cn/NetCourse/?CourseID=7;湖北大学, http://matsci.hubu.edu.cn/JPKC/Physics Web/course/Content.asp?c=15

(三) 搜索网站的使用。

如百度www.baidu.com, 谷歌www.google.cn的使用, 输入关键词, 可以得到需要检索的资料。

网络教学使教育的中心由教师转向学生, 学生是教学的主体, 教师的任务是要以学生为中心, 激发学生获取知识的兴趣, 增进学生的求知欲, 并促使学生的动力从外部转向内部、变被动学习为主动学习, 真正做到由“要我学”向“我要学”的转换, 从而充分调动学生的积极性、创造性, 培养学生探索问题、分析问题和解决问题的实际能力。

四、结论

在固体物理教学中采用多媒体技术手段, 直接将过程及结果显示出来, 增加了课堂的知识容量, 在此过程中使学生思路清晰, 注重其中的物理思想, 而不是数学运算本身, 更为重要的是可以变抽象内容为直观形象生动的物理图像, 使学生对事物有一个全面准确的认识, 促进学生对知识的理解和巩固。

要达到物理教学资源的进一步优化, 还要借助网络环境, 对物理资源进行有机整合。因而, 有必要在网络环境下不断优化固体物理学科教学资源, 深入推进教学改革。

摘要：多媒体技术作为一种现代化的教学工具和手段, 将其应用到固体物理教学中, 能把抽象内容转化为形象生动的物理图像;借助网络环境, 对物理资源进行有机整合, 从而扩展了学生的知识面, 充分地调动了学生的积极性, 提高了学习的兴趣, 培养学生探索问题、分析问题和解决问题的能力。

关键词：多媒体技术,网络,固体物理

参考文献

[1]黄昆, 韩汝琦.固体物理学[M].高等教育出版社, 2005重印;

[2]曹全喜, 雷天民等.固体物理基础[M].西安电子科技大学出版社, 2008;

[3]华中, 刘惠莲等.固体物理课程建设的实践[J].吉林师范大学学报 (自然科学版) , 2006;

固体物理学习总结 篇8

摘要：《固体物理》是材料学科专业开设的一门重要基础课程。根据高等学校《固体物理》课程的特点以及材料类专业的学生对学习这门课程的需求不同，作者结合自身的教学心得和体会，分别从材料学专业《固体物理》课程教学现状、教学内容和教学方式等方面进行探讨。

关键词：固体物理；教学改革；材料学

中国分类号：H191

《固体物理》作为一门基础性学科，受到了越来越多的重视[1-2]。作为连接基础理论知识与实际应用技术的桥梁，它已经成为材料类专业学生必修的一门基础课程。但传统的《固体物理学》中有很多晦涩难懂的专业术语，复杂的图形与空间变换以及繁琐的理论推导，故而学习难度较大。学生学习《固体物理》时需完成《高等数学》、《热力学与统计物理》和《量子力学》等先修课程的学习。由于材料学科特点和学生培养目标的不同，材料类专业的学生往往只学习一部分或者没有学习这些先修课程，故而材料类专业学生学习《固体物理》时凡是涉及到一些严密的理论推导过程就会感到十分难懂，造成部分学生产生厌学情绪。针对材料类专业《固体物理》教学过程中出现的教师教学难，学生畏学这一现状，本文从教学内容和教学方式等方面，对如何提高材料类专业《固体物理》的教学质量和促进学生综合能力的培养方面提出了一些新的探讨。

1 教学内容改革

《固体物理》教科书通常由两大部分组成：第一部分为基础部分。主要包括晶体结构、晶体结合、晶体的振动与热力学性质、晶体的缺陷、能带理论和金属电子论等内容；第二部分为专业化部分。主要包括半导体、超导体、非晶固体和固体磁性等内容。其中基础部分是各理工科院校讲授的核心内容。对于材料类专业的学生来说，由于缺少《量子力学》与《热力学与统计物理》方面的知识，系统学习《固体物理》有一定的困难，为了解决上述矛盾，我们在教学过程中对于《固体物理》内容主要实行以下改革措施：

（1）有选择性的讲授。对于《固体物理》各章节的内容讲述要有详有略，作到详略得当。对于重点内容要精讲，对于不太主要或者在其它课程中能学到的内容可以略讲或不讲。例如：在讲述晶体的结合这部分内容时，材料类学生在学习《材料科学基础》和《化学基础课》过程中对于晶体的结合方式等内容都进行过系统学习，因此对这部分内容可以略讲。在讲解晶体的缺陷这部分内容时，学生在《材料科学基础》课程中也学习过，对这部分内容就可以略讲或者不讲。

（2）重思想轻推导。对于有些章节的内容，不追求繁琐的数学推导，更多的突出物理思想的传达，对于某一个具体理论要重点讲述它的建立过程与物理模型。物理模型尽量简单，深入浅出，让学生学会用《固体物理学》的方法去思考和处理问题。

（3）增加学科前沿内容。合理的补充与固体物理学紧密相连的凝聚态物理学和材料学最新的学术成就与进展，鼓励学生积极参与或参观学院相关老师的科研实验，多听相关的学术报告，让学生了解最新的学术动态，培养他们对科学研究的兴趣，为部分学生将来的继续深造和终身从事科学研究事业奠定基础。

2 教学方式的创新

長期以来，我国的大部分的教师都是采用传统的教学模式，即老师一个人在讲台上讲，学生在下面听。这种模式固然有可取之处，但是对于现代大学生来说，这种教学模式未免显得有些过于单调。现代的大学生喜欢新鲜事物，喜欢主动“出击”，所以作为一名现代的大学老师，对学生应当“投其所好”，改变一下固有的思维与教学模式，使学生乐于接受所学的新知识，变被动学习为主动学习。我们采取具体做法是：

（1）启发式教学。在教学过程中，教师的主要作用在于引导和启发学生积极思考，尤其《固体物理》这类理论性较强的课程。如果学生仅仅限于在课堂上被“填鸭式”式的灌输知识而不经过严密的思考与推理，很难深刻理解和掌握所学的内容。因此，就要求教师在授课过程中，适时的启发学生去思考问题的来龙去脉，教会学生科学的思维方法，往往能达到事半功倍的效果[4]。

（2）案例教学。选取符合知识点应用要求的、贴近生活与技术发展的、学生感兴趣的案例，师生共同分析、讨论，从而提高学生分析问题能力与知识应用能力。比如课程体系讲授到晶格常数时，引入聚苯乙烯微球人工微结构概念和半导体超晶格概念，并要求学生就相关概念进行文献分组调研，PPT制作，下次课程时间面向同学进行介绍。相比以前老师直接给学生举例的教学方式，案例教学法激发了学生的学习热情，使学生成为学习的主人、课堂的主角，课堂气氛生动活泼。

（3）实践教学。《固体物理》是一门与实践密切联系的课程，在《固体物理》教学中，强调理论与实际的联系，这样可以激发学生学习的主动性、自觉性和创造性，使学生感到所学知识的用处和价值，由此可培养学生灵活应用所学知识解决问题的实践能力。在《固体物理》的教学中，为了让学生更深刻地理解所学知识，应该适当安排《固体物理》实验。如讲授晶体结构时，可以安排学生作X射线衍射分析实验。通过亲自实验，学生不但掌握了晶体的衍射理论知识，也可使学生体会到现代分析方法在材料研究中的重要性和必要性。通过安排《固体物理》实验，不但使学生加深了对理论知识的理解，同时也大大提高了观察能力、动手能力和分析问题的能力。

3结语

总之，在材料类专业《固体物理》教学过程中，要充分认识到材料类专业学生与物理学专业学生的不同，因材施教。此外，还要结合凝聚态物理与材料学发展的前沿和本校的科研工作，充分的利用现代化教学手段进行教学。实践证明，上述文中所提到的教学改革方法能有效提高学生的学习兴趣与综合素质。但是，《固体物理》教学改革是一个庞大而又复杂的系统工程，课程改革的进行涉及到诸多方面，这就需要我们广大教育工作者做更多地研究和探索，同时不断提高自身的能力。要造就创新人才，除改变教育观念，营造生动活泼的人文环境外，还要加强我们教师队伍建设，提高他们培养创新人才的能力。

参考文献

[1] 冯端. 固体物理学大辞典[M]. 北京： 高等教育出版社， 1995.

[2] 黄昆，韩汝琦. 固体物理学[M]. 北京： 高等教育出版社， 1997.

[3] 冯端， 师昌绪， 刘治国. 材料科学导论[M]. 北京：化学工业出版社， 2002.