《材料物理性能》是材料研究和应用过程中非常重要的研究内容,是构成现代材料研究领域不可缺少的基础组成之一。本课程综合了材料学、物理学、化学和晶体学等多方面内容,在专业教学体系中起承上启下的作用,充分体现理论性与科学实践的结合紧密。本课程知识脉络清晰,除第一章讲解与材料物理相关的基本概念和理论以外,其余各章分别系统介绍材料的导电性能、介电性能、热学性能、光学性能、磁学性能、弹性和内耗等基本物理性能,并遵循物理参量含义、物理本质与机理、规律与分析、实际应用等几方面的教学顺序。课程强调以“共性特征”和“顺序思维”引导掌握“碎片化”知识,重视基础理论对宏观规律解释的内容衔接,构建处理材料复杂问题的有效分析方法,提升学生解决复杂问题的综合能力和创新思维,充分体现课程理论性与科学实践紧密结合的特点。通过课程学习,使学生牢固掌握与材料物理性能相关的基本概念、基础理论和物理本质,能够建立材料宏观性能与微观组织结构特征之间的理论联系,具备对工程材料基本物理规律的普遍性、特殊性的认知和分析能力,能够对结论的有效性和正确性提供理论依据,扩展学生学术视野,为学生探索新材料、新性能和新方法打下坚实的专业理论基础。
Overview
Syllabus
- 绪论
- 第一章 材料物理基础知识
- 1.1 量子力学基础
- 1.2 量子自由电子理论基础
- 1.3 能带理论基础
- 第二章 材料的导电性能
- 2.1 导电的基本特征
- 2.2 电子类载流子导电
- 2.3 离子类载流子导电
- 2.4 半导体导电
- 第三章 材料的介电性能
- 3.1 电介质及其极化
- 3.2 交变电场下的电介质特性
- 3.3 电介质在电场中的破坏
- 3.4 功能性电介质及其材料性能
- 第四章 材料的热学性能
- 4.1 热性能的物理基础
- 4.2 材料的热容
- 4.3 材料的热膨胀
- 4.4 材料的导热性
- 4.5 材料的热电性
- 第五章 材料的光学性能
- 5.1 光传播的基本理论
- 5.2 光的反射和折射
- 5.3 光的吸收和色散
- 5.4 光的散射
- 5.5 材料的发光
- 第六章 材料的磁学性能
- 6.1 磁学基本量及磁性分类
- 6.2 铁磁性和亚铁磁性材料的特性
- 6.3 磁性材料的自发磁化和技术磁化
- 6.4 铁磁体的动态特性
- 第七章 材料的弹性和内耗
- 7.1 材料的弹性
- 7.2 材料的滞弹性
- 7.3 内耗及其产生机理
- 课程总结
- 期末考试
Taught by
Fei He