大学物理 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (7): 86-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.250327
刘中灏,甄洪润,刘艳辉,汤世伟
摘要: 材料的宏观物理性质主要由其电子结构决定.能带理论作为《固体物理》本科教学中的核心内容,是连接电子微观运动与材料宏观性质的重要理论基础,其理论教学体系已相当成熟和完善.然而,现行教材中普遍缺乏相应的实验教学环节,导致学生难以直观理解如费米面、态密度、费米速度、有效质量等关键概念.角分辨光电子能谱(ARPES)作为凝聚态物理研究的重要实验手段,能够直接观测材料的电子能带结构,为能带理论教学提供了直观的实验支撑.本文提出在本科教学中引入ARPES实验的基本原理与简化实验模块,构建“理论—实验—应用”一体化教学体系.通过实验演示、数据分析任务和理论拓展相结合的方式,激发学生学习兴趣,加深其对电子结构和能带理论的理解,促进理论与实验的深度融合.此举不仅拓宽了教学内容的广度和深度,也为探索前沿科研与本科教学的协同育人机制提供了实践路径.