固体物理学
分享
课程详情
课程评价
spContent=物质世界千变万化，精彩纷呈。固态物质作为物质的一个重要组成部分，与人们生活息息相关。随处可见的食盐、房屋、手机、汽车、电脑等无不与固态物质有关，而固体物理学正是研究固态物质的一门重要学科。 固体物理学的基本任务是从微观上阐明固体材料宏观物理性质及其规律性，其基本内容包括晶体结构、固体结合、晶格振动、能带理论，而其拓展内容则包括金属和半导体理论、固体磁性、超导电性以及与无序、尺寸、维度、关联、拓扑等有关的物理现象。 固体物理学是凝聚态物理学的基础，而凝聚态物理学是固体物理学的延伸和拓展，是当代物理学中最重要和最丰产的分支学科，对技术进步、社会发展、人类认知产生了广泛而深远的影响。固体物理学以及凝聚态物理学的研究不仅催生了半导体、激光、能源、信息等新的技术领域，而且产生了超导、超流、定域、关联、拓扑、演生等全新的量子物质态概念。这些尖端的现代技术和新奇的物理概念也必将深刻的改变未来世界。
—— 课程团队
课程概述

固体物理学是物理学专业的专业主干课，是当前凝聚态物理学的基础，而凝聚态物理是目前物理学最活跃的领域之一，同时极大的推动了当前高科技技术的进展。作为一门始于20世纪40年代的学科，经过近80多年的发展，目前已经比较成熟。湘潭大学物理学专业自上世纪80年代起，该课程就作为物理系学生的专业主干课程。

固体物理学的前修课程主要是高等数学、量子力学基础、原子物理学，后续课程是研究生课程中固体理论、凝聚态理论、群论等课程。因此，本课程必须考虑承上启下，兼顾本科素质教育背景下的教学要求和部分将来要深造学生的需求，与凝聚态物理进展相适应；同时，由于凝聚态物理与高科技发展特别是电子科技发展密切相关，该领域不断有新现象、新成果问世，需要新理论解释。这就是固体物理学最重要的特点，所以其教学还必须保持开放包容的特点，以反映这个科学不断发展的特点。

为了保持课程内容的相对稳定，并适应课程内容不断发展的新形式，我们将固体物理学分为基础内容、专题教学、实践教学三大部分，基础内容是大纲要求的核心内容，要求必须掌握，专题教学则介绍一些较新的，同时又是在现有的知识背景下能够理解的内容，目的是为了拓展学生眼界，实践教学则是对某个专题分小组进行具体实现。目标是使学生具有比较好的创新能力、综合能力和实践能力。作为物理系高年级学生的重要基础课，我们在保持教学严谨、扎实等优点的基础上，借鉴国内外大学的长处，强调在掌握基本概念、原理和方法的同时，了解相关的前沿和热点、以及与其它学科的联系；物理学方法是用最有效、最直接方法分析问题，解决问题，所以我们重点培养学生的物理思维方法、分析问题和解决问题的能力，奠定进一步学习和研究的扎实基础。

授课目标

（1）掌握固体物理学的核心内容，并能对这些核心基础内容消化吸收达到灵活运动的目的。

（2）深入理解固体物理学的扩展内容。以兼顾本科素质教育背景下的教学要求和部分将来要深造学生的需求，与凝聚态物理进展相适应。

（3）了解固体物理学和凝聚态物理学的前沿内容。由于凝聚态物理与高科技发展特别是电子科技发展密切相关，该领域不断有新现象、新成果问世，需要新理论解释。这就是固体物理学最重要的特点，所以其教学还必须保持开放包容的特点，以反映这个科学不断发展的特点。

课程大纲
预备知识

固体物理学的预备知识为高等数学、量子力学基础、原子物理学等基本知识。



证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[1]胡安，章维益，《固体物理学》（第二版），高等教育出版社，2011年1月

[2]黄昆原著，韩汝琦改编，《固体物理学》，高等教育出版社，2005年11月

[3]陆栋，蒋平编，《固体物理学》，高等教育出版社，2011年1月，ISBN:978-7-04-030724-5

[4]阎守胜编著，《固体物理基础》（第二版），北京大学出版社，2003年8月，ISBN:978-7-301-06468-9/O.0573

[5]阎守胜编著，《现代固体物理学导论》，北京大学出版社，2003年8月3月，ISBN:978-7-301-12162/O.0720

[6]王矜奉编著，《固体物理教程》，山东大学出版社，2005年1月

[7]叶良修编著，《半导体物理学》，高等教育出版社，2009年6月

[8]顾秉林，王喜昆，《固体物理学》，清华大学出版社 ，1989年

[9]陈金富，《固体物理学学习参考书》，，高等教育出版社，1986年

[10]方俊鑫，陆栋主编，《固体物理学》，上海科学技术出版社，1982年10月

[11]Charles Kittel, John Wiley;项金钟 吴兴惠译，Introduction to Solid State Physics(Eighth Edition), 2004年

[12]N.W.Ashcroft,N.D.Mermin,Solid State Physics,2004,世界图书出版公司

常见问题

  1. 《固体物理学》课程在物理学中的地位？

  2. 《固体物理学》将来主要应用于什么领域？

  3. 《固体物理学》在日常生活中有什么应用？

  4. 凝聚态物理学科与《固体物理学》的关系是什么？

  5. 凝聚态物理学中有哪些新奇的量子物质态？