1、第三章 作业题 1、在一维双原子晶格振动的情况下,证明在布里渊区边界 aq 2 处,声学支格波中所有轻原子 m 静止,而光学支格波中所有重原子 M 静止。画出这时原子振动的图像。 2、 .具有简单立方布喇菲格子的晶体,原子间距为 2 10-10m,由于非线性相互作用,一个沿 100方向传播,波矢大小为 10103.1 q m-1 的声子同另一个波矢大小相等当 沿 110方向传播的声子相互作用,合成为第 3 个声子,试求合成后的声子波矢。 3、试求质量为 m ,原子间距为 2/a ,力常数交错为 1 , 2 的一维原子链振动的色散关系。当 12 15 时 ,求在 0q 和 aq 处的 )(q ,
2、并粗略画出色散关系。 4 对 NaCl 晶体,测知其密度 =2.18g/cm3,正负离子的平衡距离 =2.81 10-10m,格波光学支的最高频率为 3.6 1013(rad/s),试以一维双原子晶链模型计算:( 1) NaCl 的恢复力常数;( 2)长声学波的波速;( 3) NaCl 的弹性模量。已知 Na和 Cl的原子量分别为 23和 35.5,每摩尔的原子数为 6.024 1023,且由弹性波理论得到波速 =(弹性模量 /介质密度) 1/2=E/ 1/2.( 第二问中声学波公式有误,答案正确) 5 已知 NaCl 晶体平均每对离子的相互作用能为 nrrqTU /)( 2 其中马德隆常数 75.1 , 9n ,平衡离子间距 m 1082.2 100 r 。 ( 1)试求离子在平衡位置附近的振动频率。 ( 2)计算与该频率相当的电磁波的滤长,并与 NaCl 红外吸收频率的测量值 61 m 进行比较。 思考题 6. 什么叫声子?是否为真实粒子?在热平衡 条件下的晶体中说声子从一处跑到另一处有无意义?对于一给定的晶体,它是否拥有一定种类和一定数目的声子? 7.请比较纯铜、纯铝与金刚石的热导率,并说明理由? 。