1、3.6 确定晶格振动谱的实验方法,晶格振动的频率和波矢间的关系 晶格振动的振动谱,晶格振动的振动谱测定方法 中子非弹性散射 X射线散射 光子与晶格的非弹性散射,1. 中子非弹性散射,入射晶体时中子的动量和能量,出射晶体后中子的动量和能量,三轴中子谱仪,能量守恒,动量守恒,倒格子矢量,声子的准动量, 中子的能量 _ 0.020.04 eV 声子的能量 _ 10 2 eV 两者具有相同的数量级,测得各个方位上入射中子和散射中子的能量差 确定声子的频率, 从反应堆出来的慢中子的能量与声子的能量接近，容易测定中子散射前后的能量变化，直接给出声子能量的信息,根据入射中子和散射中子方向的几何关系 确定声子
2、的波矢 得到声子的振动谱,2. 光子与晶格的非弹性散射,入射光子的频率和波矢,散射光子的频率和波矢,光子与声子的作用过程满足,能量守恒,动量守恒,入射光子受到声子散射，变成散射光子，与此同时在晶格中产生，或者吸收一个声子, 固定入射光的频率和入射方向，测量不同方向的散射光的频率，可以得到声子的振动谱,1) 光子与长声学波声子相互作用 光子的布里渊散射,长声学波声子,光子的频率,如果光子波矢与声子波矢大小近似相等 可见光光子的波矢 105 cm-1, 光子被长声学波声子散射，人射光子与散射光子的波矢大小近似相等,长声学波声子的波矢近似地写成, 不同角度方向测得散射光子的频率，得到声子频率,声子的波矢,声子振动谱,散射光和入射光的频率位移, 布里渊散射,2. 光子与光学波声子的相互作用 光子的拉曼散射,能量守恒,动量守恒, 光子的拉曼散射只限于光子与长光学波声子的相互作用, 可见光或红外光k很小，光子与光波声子发生相互作用，要求声子的波矢q必须很小,散射光和入射光的频率位移,3. X光非弹性散射, X光光子具有更高的频率(波矢可以很大)，可以用来研究声子的振动谱, X射线的能量 10 -4eV 远远大于声子能量 10 -2eV, 在实验技术上很难精确地直接测量X光在散射前后的能量差，因此确定声子的能量是很困难的,
