固体物理概念题和习题指导

固体物理概念题和习题指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:山东大学出版社
作者:王矜奉
出品人:
页数:266
译者:
出版时间:2001-9
价格:15.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787560723372
丛书系列:
图书标签:
  • 固体物理
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具体描述

本书对增强教师对固体物理的驾驭能力,提高学生们对固体物理基础理论的理解能力,启迪学生的智力,提高学生的自学能力,培养他们的创新意识,都是大有裨益的。

《晶体衍射与量子输运》 本书旨在为从事凝聚态物理研究的学生和科研人员提供一个关于晶体衍射和量子输运两个核心主题的深入探讨。我们希望通过系统性的讲解和精选的习题,帮助读者建立扎实的理论基础,并熟练掌握分析和解决相关问题的能力。 第一部分:晶体衍射 晶体衍射是理解固体结构的关键手段。本部分将从晶体的基本概念入手,逐步深入到晶体衍射的理论与实验技术。 章节概览: 1. 晶体的几何学 晶格与基元: 介绍布拉维晶格的概念,包括直角坐标系、倒易坐标系以及各种基本晶系(立方、六方、四方、斜方、单斜、三斜)的特点。讲解晶胞、原胞、晶面、晶向的定义及其在描述晶体结构中的作用。 晶面指数与晶向指数: 详细阐述米勒指数的确定方法,以及它们在分析晶体对称性、晶面间距和衍射行为中的重要性。 密堆积结构: 探讨金属中最常见的密堆积结构,如面心立方(FCC)和六方密堆积(HCP),分析其堆积层数、原子排列方式以及相关的空隙类型(八面体空隙和四面体空隙)。 2. X射线衍射理论 衍射现象的起源: 从惠更斯原理出发,解释当X射线与晶体相互作用时,由于晶体中电子的散射作用而产生的衍射现象。 布拉格定律: 详细推导并阐述布拉格定律,这是理解衍射峰形成位置的核心。分析衍射角与晶面间距、X射线波长之间的关系。 倒易空间与倒易点阵: 引入倒易点阵的概念,并将其与实空间晶格之间的数学联系。解释倒易点阵在描述衍射现象中的直观性,以及倒易点与布拉格条件的对应关系。 结构因子与原子因子: 定义结构因子,它反映了晶胞内原子的相对位置和散射能力对衍射强度的影响。讲解原子因子,即单个原子对X射线的散射能力。 衍射强度与晶体结构: 探讨如何通过分析衍射峰的强度来确定晶体结构,包括考虑原子位置、振动以及其他影响因素。 3. 衍射技术的应用 粉末衍射: 介绍粉末X射线衍射(XRD)技术,包括其原理、设备以及在材料成分分析、物相鉴定、晶粒尺寸和晶格应变测量方面的应用。 单晶衍射: 讲解单晶X射线衍射技术,包括劳厄法、旋转晶法和摇摆法,以及如何通过这些技术解析未知晶体的精确原子坐标。 其他衍射技术: 简要介绍电子衍射和中子衍射,并讨论它们各自的优势和应用范围,例如电子衍射在薄膜和纳米材料研究中的应用,以及中子衍射在磁结构和氢原子定位中的独特作用。 第二部分:量子输运 量子输运是研究电子在纳米尺度和低温环境下行为的交叉领域。本部分将聚焦于量子力学效应在电学和热学输运中的体现。 章节概览: 1. 量子力学基础回顾 薛定谔方程与波函数: 简要回顾含时和不含时薛定谔方程,以及波函数及其概率解释。 量子态与算符: 介绍量子态的表示,以及位置、动量、能量等可观测量对应的算符。 量子隧穿效应: 详细讲解量子隧穿现象,描述粒子克服势垒的可能性,并引出其在扫描隧道显微镜(STM)和隧道结等应用中的重要性。 2. 电子在周期势中的行为 布洛赫定理: 深入讲解布洛赫定理,阐述电子在周期性势场中的波函数形式,以及电子动量和能带结构的概念。 能带理论: 讨论能带的形成,包括价带、导带和带隙。区分导体、绝缘体和半导体的能带结构特点。 有效质量: 引入有效质量的概念,描述电子在晶体中运动时对外部作用的响应,以及它在半导体物理和输运现象中的关键作用。 3. 量子输运现象与模型 散射理论: 介绍电子在晶体中遇到的各种散射机制,如声子散射、杂质散射和晶界散射,以及它们对导电性的影响。 朗道-舒特方程: 讲解经典输运理论的重要模型,描述粒子在电场和磁场中的平均运动。 量子霍尔效应: 详细阐述整数量子霍尔效应(IQHE)和分数量子霍尔效应(FQHE),解释其在强磁场和二维电子气中的出现,以及霍尔电导的量子化。 安德森局域化: 探讨无序对电子输运的影响,介绍安德森局域化现象,以及它导致金属-绝缘体转变的机制。 朗之万方程与涨落-耗散定理: 介绍用于描述非平衡态统计物理过程的朗之万方程,以及涨落-耗散定理在连接微观随机过程和宏观耗散现象中的重要作用。 库博-申农公式: 介绍用于描述电导的公式,连接了微观的输运性质和宏观的电学测量。 4. 量子输运器件与前沿 量子点与量子线: 介绍量子限域效应,以及量子点、量子线等低维结构的电子输运特性,例如电子的离散能级和单电子效应。 约瑟夫森结与超导输运: 讲解超导现象,以及约瑟夫森结中的库珀对输运,包括约瑟夫森效应和迈斯纳效应。 自旋电子学: 介绍如何利用电子的自旋进行信息存储和处理,以及磁性材料中的自旋输运现象,如巨磁电阻(GMR)和隧道磁电阻(TMR)。 拓扑绝缘体与拓扑物态: 探讨近年来兴起的拓扑物态,特别是拓扑绝缘体,它们具有体态绝缘但表面态导电的特性,为量子计算等领域提供了新的思路。 本书的最终目标是使读者不仅能够理解晶体衍射和量子输运背后的物理原理,还能运用所学知识分析实际的实验数据,并为解决更复杂的凝聚态物理问题打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

本书主要符号
第一章 晶体的结构
思才题
习题
第二章 晶体的结合
思才题
习题
第三章 晶格振动与晶体热学性质
思才题
习题
第四章 晶体的缺陷
思才题
习题
第五章 晶体中电子能带理论
思才题
习题
第六章 自由电子论和电子输运性质
思才题
习题
参考书目<
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读后感

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用户评价

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作为一名对微观世界充满好奇心的学生,《固体物理概念题和习题指导》这本书为我打开了一扇通往固体奥秘的大门。它在讲解像电子能带、声子谱、超导性等概念时,总能采用一种非常直观和易于理解的方式。我特别喜欢作者在引入新概念时,常常会联系我们日常生活中遇到的现象,或者用生动形象的比喻来解释,这大大降低了固体物理的“门槛”,让我能够快速地进入学习状态。例如,在讲解能带结构时,它并没有直接给出复杂的数学公式,而是先从单个原子中的电子能级开始,然后逐步过渡到周期性晶体中的能带劈裂,这个过程非常自然,让我能够理解为什么会形成能带。更令我惊喜的是,这本书的习题部分,它提供的不仅仅是机械的计算题,更多的是一些需要思考和分析的题目,这些题目能够帮助我将书本上的知识转化为实际的解决问题的能力。我发现,通过做这些习题,我不仅加深了对概念的理解,还学会了如何运用这些概念去分析和解释各种物理现象。这本书的语言风格也十分吸引人,简洁明了,逻辑清晰,阅读起来感觉非常顺畅,不像有些教材那样枯燥乏味。

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我一直认为,学习固体物理的关键在于理解那些抽象的概念,而《固体物理概念题和习题指导》这本书在这方面做得非常出色。它在讲解诸如费米能级、电子散射、磁性等概念时,并没有停留在枯燥的数学推导上,而是通过清晰的物理图像和恰当的比喻,将这些复杂的概念变得易于理解。例如,作者在介绍费米能级时,用了“电子海洋”的比喻,形象地说明了电子在金属中的填充状态,这让我立刻就抓住了核心要点。更令人称赞的是,本书的习题设计,不仅仅是对概念的简单应用,而是更侧重于对概念的理解和辨析。很多习题都要求我深入思考,分析不同条件下的物理现象,这不仅锻炼了我的解题技巧,更重要的是,它帮助我深化了对知识的理解。通过做这些习题,我发现自己能够将学到的知识灵活地运用到不同的场景中,解决各种各样的问题。这本书的编排也非常有条理,每一章都围绕着一个核心概念展开,并且层层递进,使得学习过程循序渐进,不会让人感到 overwhelmed。对于那些想要打牢固体物理基础,并且提升解决问题能力的读者来说,这本书绝对是不可多得的佳作。

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在我接触固体物理的这段时间里,《固体物理概念题和习题指导》这本书无疑是我的“灯塔”。它在理论讲解的部分,不仅仅是罗列知识点,更是努力去构建一个完整的知识体系,让学习者能够理解每个概念在整个固体物理框架中的位置。例如,在讲解电子在晶体中的运动时,它会将自由电子模型、能带理论、以及电子输运等概念有机地联系起来,形成一个清晰的脉络。这对于我这样希望系统学习固体物理的学生来说,帮助非常大。更让我惊喜的是,这本书的习题设计,可以说是“实战演练”的绝佳平台。它提供的习题不仅仅是简单的应用题,更多的是一些需要综合运用多个概念才能解决的问题。通过解决这些习题,我能够深刻地体会到理论知识的精妙之处,并且能够将这些抽象的理论转化为解决实际问题的能力。我发现,这本书的习题解答过程,本身就是一次对知识的梳理和升华。它的排版也十分精美,文字清晰,图示生动,阅读起来是一种享受,能够极大地提高我的学习效率。

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在寻找能够帮助我深入理解固体物理的资料时,《固体物理概念题和习题指导》这本书给我留下了非常深刻的印象。它在理论讲解上,注重于揭示概念背后的物理本质,而不是仅仅停留在公式的堆砌。我尤其喜欢它在介绍诸如晶格缺陷、半导体物理、磁学等章节时,能够从宏观现象出发,逐步引导读者深入到微观的解释。这种由表及里的讲解方式,让我对固体物理的理解更加透彻。这本书的习题部分更是让我受益匪浅,它提供的习题不仅数量可观,而且种类繁多,覆盖了固体物理的各个重要分支。更难能可贵的是,这些习题的设计都非常巧妙,能够有效地检验我是否真正理解了相关的概念,并且能够培养我独立思考和解决问题的能力。我发现,在做这些习题的过程中,我不仅巩固了知识,更重要的是,我学会了如何将不同的物理概念联系起来,并运用它们去分析和解决复杂的物理问题。这本书的语言风格也非常专业且易于理解,使得阅读过程非常高效且愉快。

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我一直觉得固体物理是一门既重要又具有挑战性的学科,而《固体物理概念题和习题指导》这本书无疑为我解决了不少学习上的难题。它在理论讲解方面,可谓是面面俱到,从最基本的晶格结构,到复杂的电子理论,都进行了深入而细致的阐述。我尤其欣赏作者在讲解一些关键概念时,总是能够给出非常清晰的物理图像和直观的解释。例如,在介绍狄拉克δ函数在固体物理中的应用时,它并没有仅仅给出数学定义,而是通过类比周期性晶格的无限延伸,来解释其物理含义,这让我更容易理解为何它能有效地描述晶格的周期性。更重要的是,这本书的习题部分,可谓是“点睛之笔”。这些习题不仅能够检验我对基本概念的掌握程度,更能引导我思考更深层次的物理问题,并且能够帮助我将不同章节的知识融会贯通。我发现,通过解决这些习题,我不仅巩固了知识,更重要的是,我学会了如何将理论知识应用于实际的分析中。这本书的编排也非常人性化,每一章的开头都会有一个明确的学习目标,结尾也会有一个总结,这让我在学习过程中始终能够保持清晰的思路。

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在我的求学经历中,接触过不少物理学科的教材和参考书,但《固体物理概念题和习题指导》这本书给我留下了非常深刻的印象。它在讲解理论知识时,往往不是孤立地介绍某个概念,而是将其置于整个固体物理的框架下进行阐述,这使得我对各个概念之间的联系有了更清晰的认识。例如,在讲解能带理论时,作者不仅仅介绍了电子在周期性势场中的行为,还巧妙地将其与晶体的导电性、光学性质等宏观现象联系起来,让我能够从更宏观的视角去理解微观的物理规律。本书的另一个突出优点是其习题部分。这些习题设计得非常巧妙,它们能够有效地检测出我对概念理解的深度和广度。有些习题需要我运用多章的知识才能解答,这不仅锻炼了我的解题能力,更重要的是,它迫使我去回顾和梳理之前学习的内容,巩固了知识的记忆。此外,这本书的语言表达也十分精准,用词严谨,但又不失流畅性,使得阅读过程非常愉悦。我特别喜欢书中对一些物理图像的描述,它们生动形象,仿佛能够将我带入到微观的电子世界中去。对于想要深入理解固体物理的读者来说,这本书提供了一个非常系统和完整的学习路径,它能够帮助我们建立起扎实的理论基础,并培养出解决实际问题的能力。

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在我准备固体物理考试的过程中,《固体物理概念题和习题指导》这本书成为了我最得力的助手。它在理论讲解的部分,不仅仅是罗列公式和定理,更注重于解释这些理论的物理意义和适用范围。作者在阐述诸如晶格动力学、电子输运、相变等内容时,总是能够循循善诱,引导读者一步步地理解问题的本质。我尤其欣赏书中对数学工具的应用,它并没有将数学推导变成一种负担,而是将数学作为一种语言,清晰地表达物理概念。在习题方面,这本书的优势更是显而易见。它的习题类型非常丰富,涵盖了从基础概念的巩固到复杂问题的分析,每一个习题都经过精心设计,能够有效地检验我对知识的掌握程度。我发现,通过认真完成这些习题,我不仅巩固了对各个概念的理解,还学会了如何将不同概念联系起来,形成一个完整的知识体系。这本书的排版也非常优良,字体大小适中,间距合理,阅读起来非常舒适,不会对眼睛造成负担。总而言之,这是一本集理论深度、习题广度和阅读体验于一体的优秀书籍,强烈推荐给所有正在学习固体物理的同学。

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这本书真是太棒了!作为一名对固体物理充满好奇但又有些畏惧的学生,我一直在寻找一本能够真正帮助我理解那些抽象概念的书。终于,我在图书馆里发现了它——《固体物理概念题和习题指导》。从第一眼看到它,我就被它厚实的内容和清晰的排版所吸引。翻开第一页,作者用非常平易近人的语言解释了固体物理的起源和重要性,这立刻打消了我之前对这门学科的距离感。接下来的章节,更是深入浅出地讲解了晶体结构、倒空间、布里渊区等核心概念。我特别喜欢书中的概念图示,它们将复杂的理论以直观的方式呈现出来,让我能够迅速抓住问题的本质。而且,它不仅仅是概念的堆砌,更重要的是,每一章节后面都配有精心设计的习题,这些习题难度适中,既能巩固我刚学到的知识,又能引导我思考更深层次的问题。我尝试做了几道习题,发现自己真的能够运用书中的概念去分析和解决问题,这种成就感是无与伦比的。这本书就像一位循循善诱的老师,耐心地引导着我一步步走进固体物理的殿堂,让我不再感到迷茫和无助。我已经迫不及待地想继续深入学习,相信这本书会成为我固体物理学习道路上不可或缺的伙伴。

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作为一名对量子力学和统计力学有着一定基础,但初次接触固体物理的学习者,《固体物理概念题和习题指导》这本书简直就是我的“救星”!我一直觉得固体物理概念特别多,而且相互之间联系又很紧密,很容易让人感到困惑。但这本书的优点在于,它把那些看似繁杂的概念,比如晶格振动和声子,用非常清晰的逻辑链条串联起来。作者在解释每个概念时,都会先从最基本的原理讲起,然后逐步深入,并辅以形象的比喻,让我这种初学者也能够轻松理解。比如,在讲到晶格振动的时候,它不像某些教材那样直接扔出一个数学模型,而是先从经典力学的简谐振子入手,然后引申到量子化的声子概念,这个过程非常顺畅。更重要的是,这本书在每讲完一个概念后,都会配上对应的习题,这些习题不仅仅是让你套用公式,而是让你去思考,去理解概念背后的物理意义。有些习题甚至需要你结合前面学过的几个概念一起去分析,这大大提升了我的综合运用能力。我发现,通过做这些习题,我不仅仅是在“记住”知识,更是在“理解”知识。这本书的习题设计得非常有层次感,从基础概念的巩固到复杂问题的分析,都考虑到了。我强烈推荐这本书给所有正在学习固体物理,或者对固体物理感兴趣的同学,它绝对能让你事半功倍。

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我是一名对凝聚态物理领域有着浓厚兴趣的在读研究生,近期一直在搜寻能够帮助我系统梳理固体物理知识体系的书籍。《固体物理概念题和习题指导》这本书的出现,无疑为我解决了一个燃眉之急。它在理论讲解部分,并没有停留于表面,而是深入剖析了诸如周期性势场、能带理论、晶格振动等核心概念的物理内涵,同时辅以严谨的数学推导,使得我对这些理论有了更深刻的理解。最令我称道的是,本书在习题设计上独具匠心,它并非简单地重复概念,而是通过多角度、多层面的问题,引导读者将理论知识融会贯通,并应用于解决实际的物理问题。例如,在讲解布洛赫定理时,书中设计了一系列关于周期性边界条件和能量本征态的习题,这些习题的解答过程,本身就是对布洛赫定理的一次全面而深刻的复习。此外,本书的编排也十分合理,逻辑清晰,章节之间的过渡自然流畅,使得学习过程如同行云流水。我尤其欣赏作者在阐述某些复杂概念时所采用的类比和比喻,它们极大地降低了理解门槛,让我能够在短时间内掌握关键要点。对于致力于深入研究固体物理的学子而言,这本书无疑是一份宝贵的财富,它不仅能帮助我们扎实地掌握基础知识,更能培养我们独立分析和解决问题的能力。

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当年考研的时候帮助不少

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Reference for solid state physics class. 2016-5-6

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