本章主要内容: 研究晶体中原子的运动方程,得到晶格振动的色散关系 (振动谱) 研究晶格振动的能量 晶格振动谱的实验测定原理和方法 讨论晶体的热学性质-热容量模型运动方程 试探解色散关系波矢q范围B-K条件波矢q取值一维单原子链的振动 声学支:频率较低 =0,1,2等整数 在第一布里渊区,q取值在区间 ( 只能取N个值-模数 )一维双原子链的振动 =0,1,2等整数 在第一布里渊区,q取值在区间 ( 只能取N个值)n 设晶体有N个原胞,每个原胞有p个原子, 晶体的维数是mn 晶体中格波的支数=原胞内原子的自由度数 mp, m支声学波,m( p-1)支光学波n 晶格振动的波矢数目 =晶体的原胞数N,n 格波振动模数=晶体的自由度数 mNp三维晶格的振动模 一维谐振子系统的量子力学能级就是: 体系的总能量:频率为 的格波的能量等于相同频率一维谐振子的能量由N个原子组成的三维晶体的振动等价于3N个谐振子的振动,谐振子的振动频率就是晶格振动频率,每个 对应特定波矢 (量子化的)晶格振动能量 声子 关于声子的讨论:2. 声子不是真实的粒子,称为“准粒子”,它反映的是晶格原子集体运动状态的激发单元。