固体物理学

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固体物理，是凝聚态物理学中最大的一个分支。其研究的内容主要是固体材料。通常，固体物理中研究的对象为由周期性排列的原子组成的晶体结构，这是因为这种原子排列的周期性给数学上的处理带来了很大的方便。而且从实际应用来说，日常研究及生活中用到的很多特性材料，都是以晶体的电子结构，磁学性质，光学性质或者力学性质为基础的。

研究固体物理的出发点自然是薛定谔方程，也就是波动形式的非相对论的量子力学方程. 布洛赫定理则描述了电子在周期性势场中运动时波函数所需遵循的条件，也是研究固体物理不可缺少的一个定理。由于布洛赫定理仅对周期性势场的情况严格成立，而由于实际的晶体中不可避免的有各种缺陷或者原子相对于平衡位置的位移，所以布洛赫定理对于实际晶体来说只是一个近似。但是布洛赫定理对于固体物理的研究不可或缺。如果没有布洛赫定理，则由于固体中大量的电子，根本无法直接求解薛定谔方程。缺陷等相对于周期性结构的改变，可以通过微扰理论加以解决。

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