沈烨,杨银,王晓蕾,刘中灏

• 1:宁波大学物理科学与技术学院
• 2:高压物理科学研究院
• 3:北京工业大学物理与光电工程学院

摘要(Abstract)：

在固体物理学中，倒易空间是理解晶体结构、衍射现象以及声子与电子等谱学的核心概念。然而在本科教学中，该概念常以抽象的数学形式呈现，学生难以将其与具体实验和物理图像建立有效联系。针对这一教学痛点，本文以固体物理和材料物理本科课程为对象，提出以倒易空间为主线的教学设计方案，将其视为晶体周期结构在傅里叶变换意义下的自然表达，系统阐述倒易空间的数学基础与物理内涵，并将其贯穿于衍射与散射谱学的教学之中。通过从实空间周期结构出发，引入X射线衍射等典型实验，阐明倒易空间在描述衍射条件和谱学信号中的作用，进一步结合倒易格子、布里渊区以及能量-动量表征，构建统一而直观的物理图像。该教学设计有助于学生在空间变换框架下将晶体结构、实验谱图与理论分析有机联系起来，从而形成完整的认知链条，提升其对现代凝聚态物理实验方法与谱学分析的理解与应用能力。

关键词(KeyWords)： 倒易空间;傅里叶变换;布里渊区;衍射;散射谱学

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 宁波大学教学改革重点项目资助（物理学前沿研究与教学融汇协同育人模式创新与探索,JYXM2025015）

作者(Author): 沈烨,杨银,王晓蕾,刘中灏

DOI: 10.27024/j.wlygc.2026.01.16.03

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