يُعنى هذا المقياس بدراسة الخصائص البنيوية والفيزيائية للأجسام الصلبة اعتماداً على مبادئ علم البلورات والنماذج الميكروسكوبية للمادة. يقدّم المقياس أساسيات فهم الشبكات البلورية، طبيعة الروابط بين الذرات، والخواص الميكانيكية والحرارية والكهربائية والمغناطيسية للمواد الصلبة. كما يتناول نظريات حيود الأشعة السينية، نظرية العصابات، وانتقالات الإلكترونات في المواد المختلفة بما يسمح بتمييز العوازل والموصلات وأنصاف النواقل. يهدف المقياس إلى تزويد الطالب بفهم شامل لبنية المادة الصلبة وسلوكها الفيزيائي في مختلف الظروف.