大师作文网什么是声子?
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/16 19:08:35
什么是声子?
声子是晶体中晶格集体激发的准粒子,化学势为零,属于玻色子,服从玻色-爱因斯坦统计.声子本身并不具有物理动量,但是携带有准动量,并具有能量.
声子就是“晶格振动的简正模能量量子.”
对此,我们可以更详细地予以解释.在固体物理学的概念中,结晶态固体中的原子或分子是按一定的规律排列在晶格上的.在晶体中,原子并非是静止的,它们总是围绕着其平衡位置在作不断的振动.另一方面,这些原子又通过其间的相互作用力而连系在一起,即它们各自的振动不是彼此独立的.原子之间的相互作用力一般可以很好地近似为弹性力.形象地讲,若把原子比作小球的话,整个晶体犹如由许多规则排列的小球构成,而小球之间又彼此由弹簧连接起来一般,从而每个原子的振动都要牵动周围的原子,使振动以弹性波的形式在晶体中传播.这种振动在理论上可以认为是一系列基本的振动（即简正振动）的叠加.当原子振动的振幅与原子间距的比值很小时（这在一般情况下总是固体中在定量上高度正确的原子运动图象）,如果我们在原子振动的势能展开式中只取到平方项的话（这即所谓的简谐近似）,那么,这些组成晶体中弹性波的各个基本的简正振动就是彼此独立的.换句话说,每一种简正振动模式实际上就是一种具有特定的频率ω、波长λ和一定传播方向的弹性波,整个系统也就相当于由一系列相互独立的谐振子构成.在经典理论中,这些谐振子的能量将是连续的,但按照量子力学,它们的能量则必须是量子化的,只能取ω的整数倍,即En＝（n＋1/2）hω（其中1／2hω为零点能）.这样,相应的能态En就可以认为是由n个能量为hω的“激发量子”相加而成.而这种量子化了的弹性波的最小单位就叫声子.
声子就是“晶格振动的简正模能量量子.”
对此,我们可以更详细地予以解释.在固体物理学的概念中,结晶态固体中的原子或分子是按一定的规律排列在晶格上的.在晶体中,原子并非是静止的,它们总是围绕着其平衡位置在作不断的振动.另一方面,这些原子又通过其间的相互作用力而连系在一起,即它们各自的振动不是彼此独立的.原子之间的相互作用力一般可以很好地近似为弹性力.形象地讲,若把原子比作小球的话,整个晶体犹如由许多规则排列的小球构成,而小球之间又彼此由弹簧连接起来一般,从而每个原子的振动都要牵动周围的原子,使振动以弹性波的形式在晶体中传播.这种振动在理论上可以认为是一系列基本的振动（即简正振动）的叠加.当原子振动的振幅与原子间距的比值很小时（这在一般情况下总是固体中在定量上高度正确的原子运动图象）,如果我们在原子振动的势能展开式中只取到平方项的话（这即所谓的简谐近似）,那么,这些组成晶体中弹性波的各个基本的简正振动就是彼此独立的.换句话说,每一种简正振动模式实际上就是一种具有特定的频率ω、波长λ和一定传播方向的弹性波,整个系统也就相当于由一系列相互独立的谐振子构成.在经典理论中,这些谐振子的能量将是连续的,但按照量子力学,它们的能量则必须是量子化的,只能取ω的整数倍,即En＝（n＋1/2）hω（其中1／2hω为零点能）.这样,相应的能态En就可以认为是由n个能量为hω的“激发量子”相加而成.而这种量子化了的弹性波的最小单位就叫声子.