固体物理学 学习收获、感想与建议？？

新的实验条件和技术日新月异，正为固体物理不断开拓新的研究领域。

极低温、超高压、强磁场等极端条件、超高真空技术、表面能谱术、材料制备的新技术、同步辐射技术、核物理技术、激光技术、光散射效应、各种粒子束技术、电子显微术、穆斯堡尔效应、正电子湮没技术、磁共振技术等现代化实验手段，使固体物理性质的研究不断向深度和广度发展。由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，也由于固体物理学科内在的因素，固体物理的研究论文已占物理学中研究论文三分之一以上。

其发展趋势是：由体内性质转向研究表面有关的性质；由三维体系转到低维体系；由晶态物质转到非晶态物质；由平衡态特性转到研究瞬态和亚稳态、临界现象和相变；由完整晶体转到研究晶体中的杂质、缺陷和各种微结构；由普通晶体转到研究超点阵的材料。这些基础研究又将促进新技术的发展，给人们带来实际利益。

同时，固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。

固体物理学在现代技术中有何重要意义

固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质，包括晶体和非晶态固体。

固体物理是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，固体物理的研究论文占物理学中研究论文的三分之一以上。固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。

新的实验条件和技术日新月异，正为固体物理不断开拓新的研究领域由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，也由于固体物理学科内在的因素，固体物理的研究论文已占物理学中研究论文三分之一以上。其发展趋势是：由体内性质转向研究表面有关的性质；由三维体系转到低维体系；由晶态物质转到非晶态物质；由平衡态特性转到研究瞬态和亚稳态、临界现象和相变；由完整晶体转到研究晶体中的杂质、缺陷和各种微结构；由普通晶体转到研究超点阵的材料。这些基础研究又将促进新技术的发展，给人们带来实际利益。

固体物理学在现代技术中有何重要意义

固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。

它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质，包括晶体和非晶态固体。

固体物理是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，固体物理的研究论文占物理学中研究论文的三分之一以上。固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。

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这些基础研究又将促进新技术的发展，给人们带来实际利益。

谁有大学《物理学史》论文一篇？

物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。

物理学研究的范围 —— 物质世界的层次和数量级物理学 （Physics）质子 10-15 m空间尺度：物 质 结 构物质相互作用物质运动规律微观粒子Microscopic介观物质mesoscopic宏观物质macroscopic宇观物质cosmological类星体 10 26 m时间尺度：基本粒子寿命 10-25 s宇宙寿命 1018 s绪 论E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小 的细胞原子原子核基本粒子DNA长度星系团银河系最近恒 星的距离太阳系太阳山哈勃半径超星系团人蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次物理现象按空间尺度划分：量子力学经典物理学宇宙物理学按速率大小划分： 相对论物理学非相对论物理学按客体大小划分： 微观系统宏观系统 按运动速度划分： 低速现象高速现象 实验物理理论物理计算物理今日物理学物理学的发展。 物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。

这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸，二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器，实验得出的结果，间接认识物质内部组成建立在的基础上。

物理学从研究角度及观点不同，可分为微观与宏观两部分，宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果，是最早期就已经出现的，微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。其次，物理又是一种智能。

诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言：“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学，不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中，形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。

正因为如此，使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶，文明的瑰宝。 大量事实表明，物理思想与方法不仅对物理学本身有价值，而且对整个自然科学，乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。

有人统计过，自20世纪中叶以来，在诺贝尔化学奖、生物及医学奖，甚至经济学奖的获奖者中，有一半以上的人具有物理学的背景；——这意味着他们从物理学中汲取了智能，转而在非物理领域里获得了成功。——反过来，却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。

这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出：没有物理修养的民族是愚蠢的民族！ ● 牛顿力学 （Mechanics）研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律● 电磁学 （Electromagnetism）研究电磁现象，物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律● 热力学 （Thermodynamics）研究物质热运动的统计规律及其宏观表现● 相对论 （Relativity）研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律● 量子力学 （Quantum mechanics）研究微观物质运动现象以及基本运动规律二.物理学的五大基本理论物理学是一门最基本的科学；是最古老，但发展最快的科学；它提供最多，最基本的科学研究手段.物理学是一切自然科学的基础物理学派生出来的分支及交叉学科物理学构成了化学，生物学，材料科学，地球物理学等学科的基础，物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中.物理学与数学之间有着深刻的内在联系粒子物理学原子核物理学原子分子物理学固体物理学凝聚态物理学激光物理学等离子体物理学地球物理学生物物理学天体物理学宇宙射线物理学三. 物理学是构成自然科学的理论基础四. 物理学与技术20世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科● 热机的发明和使用，提供了第一种模式：● 电气化的进程，提供了第二种模式：核能的利用激光器的产生层析成像技术（CT）超导电子技术技术—— 物理—— 技术物理—— 技术—— 物理粒子散射实验X 射线的发现受激辐射理论低温超导微观理论电子计算机的诞生● 1947年 贝尔实验室的巴丁，布拉顿和肖克来发明了晶体管，标志着信息时代的开始● 1962年 发明了集成电路● 70年代后期 出现了大规模集成电路● 1925 26年 建立了量子力学● 1926年 建立了费米 狄拉克统计● 1927年 建立了布洛赫波的理论● 1928年 索末菲提出能带的猜想● 1929年 派尔斯提出禁带，空穴的概念同年贝特提出了费米面的概念● 1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子晶体晶体管的发明大规模集成电路电子计算机信息技术与工程● 几乎所有的重大新（高）技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿.● 当今物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，相互促进"没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命". —— 李政道量子力学能带理论人工设计材料五. 物理学的方法和科学态度提出命题推测答案理论预言实验验证修改理论现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来建立模型；用已知原理对现象作定性解释，进行逻辑推理和数学演算新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言一切物理理论最终都要以观测。

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发展史 经典物理与近代物理 第一，立足于牛顿力学的经典物理学和经典自然科学在很在程度上是关于自然事物，自然属性，自然过程和自然界规律性的知识，但它往往没有对这些事物，属性，过程和规律性的机制（道理）从因果性上作出解释；近代自然科学所能做到的或应当做到的，则是依据于对微观过程的了解，解决这些"为什么"的问题. 第二，经典自然科学有它的普遍性和整体性，但就对整个自然事物的反映看，经典理论基本上是关于特殊的，局部的自然领域的知识；近代自然科学则具有更高程度的普遍性和更大范围的全局性 第一章 发展中的物理学 1 相对论 相对论是现代物理学的重要基石.它的建立20世纪自然科学最伟大的发现之一，对物理学，天文学乃至哲学思想都有深远的影响.相对论是科学技术发展到一定阶段的必然产物，是电磁理论合乎逻辑的继续和发展，是物理学各有关分支又一次综合的结果.相对论经迈克耳逊，莫雷实验，洛伦兹及爱因斯坦等 人发展而建立. 2 量子力学 1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量了概念，为量子理论奠定了基石.随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面.1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念，对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得了初步的胜利.之后经过玻尔，索末菲海森堡，薛定谔，狄拉克等人开创性的工作，终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论. 3 原子核及基本粒子 原子核物理学起源于放射性的研究，是19世纪末兴起的崭新课题.在这以前，人类对这年领域毫开所知.从事这项研究的物理学家，他们通过作新创制的简陋仪器进行各种实验和观察，从中收集数据，总结经验，寻找规律，探索不断开拓新的领域. 1933年以后，原子核物理理论才逐渐形成. 4 固体物理学 20世纪初，固体物理学就开始深入到微观领域，人们开始利用微观规律来计算实验观测量.量子力学首先应用于简谐振子及简单的原子上，并显示了其正确性，其次又在化学键的问题上取得了效果.二十世纪20年代后，固体物理学作为一门学科在物理学领域中诞生. 5 物理学与技术 物理学的发展为新技术提供了基础，与此相反的关系也完全存在.假如不采用电子技术的各式各样的机器，今天的物理学，甚至整个科学研究都可能连一天也存在不下去.要建造超高能物理学所不可缺少的巨大加速器，必须要动员当前最先进的精密机械技术和电子学技术才行.同时由于对技术进步的不断要求，作为这些技术基础的物理学的研究也正在日益加强.可以说，没有上述各方面的条件，就不可能存在今天这种大规模，多方面的物理学研究. 6 科学的体制化 近代物理学的基础工程学科化这种趋势，当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的. 7 物理学在地理上的扩大 物理学的变迁，同时也伴有物理学在地理上扩大.俄国（苏联），美国，日本，中国及欧洲，亚洲，非洲物理学在地理上的扩大，必将会进一步扩大在进行尖端物理学研究，所以，没有理由认为这些国家将来不会产生真正的物理学研究. 8 研究技术化 可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合，看作是社会进步的一个标志. 第二章节近代物理学的序幕 一 电子的发现 背景： 电子的发现起源于对阴极射线的研究.阴极射线是低压气体放电过程中的一种奇特现象.这一观点得到赫兹等人的支持，赞成以太说的大多是德国人.英国物理学家克鲁克斯以及舒斯特根据各自的实验及解释都认为阴极射线是由粒子组成的.德国学派主张以太学说，英国学派主张带电微粒说. J.J.汤姆生对电子研究 ⒈定性研究：J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验，他进一步提高了真空度，并且减小极间电压，以防止气体电离，终于获得了稳定的静电偏转. ⒉定量研究 ：一种方法是用静电场偏转管在管子两侧各加一通电线圈以产生垂直于电场方向的磁场，然后根据电场和磁场分别造成的偏转，计算出阴极射线的荷质比e/m，另一种方法是测量阴极的温升.因为阴极射线撞击到阴极，会引起阴极的温度升高.J.J.汤姆生把热电偶接到阴极，测量它的温度变化，两种不同的方法得到的结果相近，荷质比 ⒊普遍性证明 二 X射线的研究 1895年，德国的维尔茨堡大学，伦琴教授 阴极射线研究 发现了X射线 三，放射性的发现 对阴极射线研究引起了放射性物质的发现 .1896年5月18日，贝克勒尔发现了放射性. 贝克勒尔发现放射性虽然没有伦琴发现X射线那样轰动一时，意义却更为深远.因为这是人类第一次接触到核现象，为后来居里夫妇，卢瑟福等对放射性研究发展开辟了道路. 第三章 相对论的建立 相对论的研究起源于"以太漂移"的探索以及光行差的观测.1678年惠更斯把光振动类比于声振动，看成是以太中的弹性脉冲.但是后来由于光的微粒说占了上风，以太理论受到压抑，牛顿就认为不需要以太，他主张超距作用.1800年以后，由于波动说成功地解释了干涉，衍射和偏振等现象，以太学说重新抬头.在波动说的支持者看来，光既然是一种波，就一定要有一。

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摩擦力

一个物体在另一个物体表面运动时， 在两个物体接触面会产生一种阻碍运动的力叫摩擦力。例如：日常生活中汽车在公路上行驶是靠汽车轮胎与地面的摩擦力向前行进的。摩擦通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。

我们知道踢出去的足球会慢慢停下来，是由于受到摩擦力的作用。木匠在把木板磨光滑的工作中，是用砂纸在木板上靠砂纸和木板产生的摩擦力将木板打磨平滑的； 汽车发动机靠与皮带的摩擦力将动能传给发电机发电；人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉；洗衣机洗衣时转动使衣服和水产生摩擦；吃东西时牙齿和食物发生摩擦；用拖把擦地；用布擦桌子；用板擦擦黑板都会产生摩擦力。在我们的生活中只要物体相互接触且有相对运动或有相对运动趋势都会产生摩擦力。

影响摩擦力大小的两个因素：

1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大。生活中我们有这样的常识，当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些。

2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。

如何增大摩擦力和减少摩擦力

1. 物体的接解面越粗糙，摩擦力越大。比如鞋底和轮胎的花纹。汽车在路面行驶时，轮胎与粗糙的柏油路面接触，这样摩擦力就能增大。汽车行驶在雪、水的路面，摩擦力就会减小。所以雨、雪天就要注意安全。

2. 减小接触面间的粗糙程度； 风扇转轴要做得很光滑。钟表加油可以减少摩擦力，使走时更准确。滑冰场上，工作人员经常打扫冰面使它平整，可减少摩擦，加快滑冰的速度。

拔河比赛比的是什么？很多人会说：当然是比哪一队的力气大喽！实际上，这个问题并不那么简单。

对拔河的两队进行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力，就不会被拉动。因此，增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先，穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子，能够增大摩擦系数，使摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。

另外，在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如，人向后仰，借助对方的拉力来增大对地面的压力，等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力，以夺取比赛的胜利。

通过以上的学习观察总结出，摩擦力的大小取决两物体压力和表面的粗糙程度。

什么是固体物理学？

研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态及其相互关系的科学.它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科.固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动，以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科.固体的内部结构和运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单，而且具有明显的规律性，较易研究.以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系.这类研究统称为凝聚态物理学.。

学了固体物理这门课 对他有什么看法

我们学任何一门课，只为了解决2个问题， 第一，学习的对象是什么；第二，这个对象是如何相互作用的。

固体物理的对象据说是固体。其实只研究晶体固体。更具体一点，是两种对象：

1. 晶格

2. 近自由电子

第二个问题等价于以下3各问题

2-1. 晶格之间如何相互作用

2-2. 电子之间如何相互作用

2-3. 电子与晶格之间如何作用

对1的回答，就是大多数教材的第一章，空间点阵与X光衍射，人们认为晶体的晶格是规则的几何结构排布的。而且也使用X光衍射的办法证明了他们的猜想。

对2的回答，是普通教材的第5章，自由电子论，用量子力学的具体模型，描述电子。这一章最有价值的思想是把电子放到波矢空间考虑。后来我们将把晶格也转化成倒格空间中的，这样晶格对电子的衍射，也就转化成电子波矢与倒格矢的加减了。从而简化了算法。

对2-1的回答，是普通教材的第2,3章，晶体结合能，和晶体的振动。这两章里，固物主要考察的是晶体的振动。最重要的思想就是使用振动波矢来考虑晶格的作用。具体原因，如1-2的解释。

对2-2的回答，不是固体物理的重点，或者说不是基础固体物理，目前还没有人能解决这样的多体问题。这里给出的对策是近自由电子近似。

对2-3的回答，是整个固体物理的核心，也是半导体物理的起点。如同在2中的解释，固体物理把晶格，电子都统一到倒空间中考察。具体的物理过程，你可以考虑一层层的晶面，如同一道又一道的杨氏光栅，当电子的波矢满足布里渊条件时，就被衍射，无法穿越光栅。

当我们把这一衍射过程，抽象到倒空间的时候，我们就不说衍射，而说是布里渊区附近发生能带弯曲，产生禁带。 其实，能带的物理实质就是电子在晶格中发生衍射。

能带的产生，就是这个主题的最重要的结论。也是半导体物理的起点。

其实上面那一点东西，应付一下MA考试，是差不多了。但是远远不够的，

首先，格波的模型太简单，正如晶格振动提到，非谐效应是存在的 ，而且作用还很大。正如你不能忽略热胀冷缩，你肯定不能忽略非谐效应。

其次，近自由电子模型太粗糙了，电子间的作用是不能忽视的。超导效应就是对电子间作用不能忽视的证明。

还有晶格电子的量子力学模型本身就有问题。

所以说学问之路还很漫长。