序

本书可作为材料类专业高年级本科生及研究生的专业基础课教材，也可供材料领域的科技工作者参考。目的是让读者准确了解和掌握材料科学的物理基础，了解材料领域的共性基础理论和发展。笔者的教学实践表明，要想理解材料的物理性能及其局限性，掌握充分的材料物理知识是关键。让学生充分了解材料物理的基础理论，对他们迅速有效地把握材料物理领域的知识结构，并运用基础理论去分析问题和解决问题是十分重要的。介绍材料物理基本理论、阐述材料的性能和微观体系之间的关系，构成了本书的基础。研究材料的微观结构、微观粒子的运动规律和相互关系，从微观上解释固体材料的宏观物理性质，是材料物理的基本任务。本书首先介绍晶体材料的结构和缺陷，叙述量子理论等物理基础理论，从晶格振动、电子运输和跃迁等不同角度认识材料的热、电、磁、光等不同物理特性或现象，通过声子、电子和光子等微观粒子行为的量子理论诠释物理本质，进而了解材料物理理论的发展和应用。

本书是准确理解材料物理基础理论和了解材料物理理论发展的入门工具。本书特点是基础物理理论叙述较为精简，重点介绍材料物理基础理论、材料领域最主要的物理特性和现象，诠释了这些物理特性或现象的微观基础和相关的物理本质，同时注意介绍材料物理理论的一些新发展。对材料科学基础相关课程涉及的固溶体与相变等内容不再赘述，省略与材料专业无关的物理理论，减少超出材料学科范畴的繁复数学公式和推导过程。语言表达方面，采用易于理解的叙述方式，替代较为艰涩的物理理论及其数学表述。内容安排上，各章节内容相对独立，以满足不同读者的需要。

本书编写过程中还参考了一些国内外书刊文献和一些著名高校的公开课内容，编者对采用的相关参考及其著作人表示感谢。由于编者知识局限性，书中难免存在错误，欢迎广大教师和学生批评指正！

本书由同济大学教材建设项目资助。

胡正飞

2023年12月于同济嘉园