В разделе формулируется тема физики твердого тела и объясняется ее связь с молекулярной физикой, электродинамикой и современными технологиями. Обосновывается выбор материалов для изучения, обозначаются основные вопросы о строении, свойствах и применении твердых тел, а также описываются используемые методы: анализ источников, сравнение характеристик и проведение простых безопасных наблюдений.

Здесь рассматриваются различия между кристаллами и аморфными веществами, понятия элементарной ячейки, пространственной решетки и дальнего порядка. Описываются основные типы кристаллических структур и химических связей: металлическая, ионная, ковалентная и молекулярная. Материал помогает понять, почему одинаковый химический состав иногда сопровождается разными физическими свойствами.

Пункт посвящен нарушениям идеального строения кристаллов: вакансиям, межузельным и примесным атомам, дислокациям и границам зерен. Объясняется, как дефекты возникают при нагревании, деформации или легировании и почему они влияют на прочность, пластичность, диффузию и электрическую проводимость. Приводятся примеры управления свойствами металлов и полупроводников.

В разделе раскрывается природа электропроводности металлов, диэлектриков и полупроводников с использованием представлений о носителях заряда и энергетических зонах. Рассматриваются сопротивление, подвижность электронов, температурные зависимости и влияние примесей. Отдельно вводятся понятия магнитной восприимчивости, ферромагнетизма и доменной структуры на доступном школьном уровне.

Пункт объясняет тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, упругость, пластичность, хрупкость и твердость твердых тел. Показывается, как колебания частиц и строение решетки связаны с переносом энергии и сопротивлением деформации. Сравнение металлов, стекла, керамики и полимеров позволяет увидеть зависимость эксплуатационных характеристик от состава и структуры.

Здесь изучаются собственная и примесная проводимость, электронный и дырочный типы полупроводников, p–n-переход и принцип действия диода. Рассматриваются кремний, германий, арсенид галлия, ферриты, композиты и наноструктурированные материалы. Раздел показывает, как физика твердого тела используется при создании транзисторов, светодиодов, солнечных батарей и датчиков.

Раздел знакомит с методами определения структуры и характеристик материалов: рентгеновской дифракцией, электронной микроскопией, измерением сопротивления, твердости и теплопроводности. Объясняется, какую информацию дает каждый метод и почему результаты измерений сопровождаются погрешностью. Особое внимание уделяется безопасным школьным опытам, доступным приборам и корректной фиксации наблюдений.

В практической части предлагается сравнить несколько твердых материалов по электрическому сопротивлению, нагреванию, способности к деформации или магнитному взаимодействию. Результаты заносятся в таблицы, повторные измерения используются для повышения надежности, а данные представляются на графиках. Затем наблюдения сопоставляются со строением образцов, их составом и предполагаемой областью применения.

В заключении систематизируются сведения о том, как кристаллическая или аморфная структура, химические связи и дефекты определяют свойства твердых тел. Сопоставляются теоретические положения и результаты практических наблюдений, отмечаются ограничения школьного эксперимента и возможные источники погрешности. Формулируется значение изученных закономерностей для электроники, энергетики, строительства и материаловедения.

В разделе приводятся учебники, справочные издания, научно-популярные статьи и надежные электронные ресурсы, использованные при подготовке материала. Источники оформляются единообразно: указываются автор, название, издательство или адрес страницы и дата обращения для интернет-публикаций. Отдельно отмечаются материалы, содержащие экспериментальные данные, определения и сведения о применении технологий.