《固体物理》复习大纲.docx

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《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（nanoscienceandtechnology,NanoST）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：

1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：

1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）。

2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（FundamentalsofMaterialsScienceandEngineering）第五版（英文影印版）作者：

WilliamD.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

1《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

2《C++Primer（第3版）》中文版，StanleyBLippman，JoséeLajoie，潘爱民张丽译，中国电力出版社，2005年

3《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）