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什么是声子?

发布网友 发布时间:2022-07-21 14:04

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热心网友 时间:2023-10-30 03:24

声子就是“晶格振动的简正模能量量子。”英文是phonon。
 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,原子间有相互作用,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ν、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hω的整数倍,即En=(n+1/2)hν(其中1/2hν为零点能)。这样,相应的能态En就可以认为是由n个能量为hν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。声子是一种元激发。
  因此,声子用来描述晶格的简谐振动,是固体理论中很重要的一个概念。按照量子力学,物体是由大量的原子构成,每种原子又都含有原子核和电子,因此固体内存在原子核之间的相互作用、电子间的相互作用还有原子核与电子间的相互作用。电子的运动规律可以用密度泛函理论得到,那么原子核的运动规律就用声子来描述。当然这两个理论(密度泛函和声子)都是近似的,因为解析的严格解到目前为止还没有得到。而要严格的按照多体理论来描述这么大量的原子和电子组成的系统,无论解析还是数值模拟都是一个未知数。
  声子是简谐近似下的产物,如果振动太剧烈,超过小振动的范围,那么晶格振动就要用非简谐振动理论描述。
  声子并不是一个真正的粒子,声子可以产生和消灭,有相互作用的声子数不守恒,声子动量的守恒律也不同于一般的粒子,并且声子不能脱离固体存在。声子只是格波激发的量子,在多体理论中称为集体振荡的元激发或准粒子。
  声子的化学势为零,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。

参考资料:百度百科

什么是声子?

声子是物理学中的概念,指的是晶体中的集体运动模式,即晶格振动产生的粒子。声子是描述晶体内部能量量子化的媒介粒子。在固体物理学中,当我们谈论晶体的振动模式时,声子就扮演了非常重要的角色。下面将详细解释这一概念:首先,声子是晶格振动能量的量子化表现。在晶体中,原子并不是静止的,而是在其平...

什么是暗码?

暗码,又称秘密代码,是用来表示数字信息的加密编码方式,是一种替代明文的加密方法,也称为数字代码。暗码通常是由一系列的数字或字符组成的,这些数字或字符通常是用户自定义的,并且在使用时进行了特殊的编码,以保证只有授权的人员才能访问这些信息。例如,在商店中使用的暗码可能是一个由数字和字符组成的三位数字,只有在商店员工处于授权状态并且使用特殊的解码工具时才能解码。暗码在现代社会中广泛应用于数字签名、加密通信、网络安全等领域,以保证信息的机密性和安全性。超级隐形码“澳格暗码”,是基于最先进的货币防伪材料,通过我公司的特殊工艺研发的小字符喷码机墨水。可实现肉眼不可见,紫外光不可见,只能使用澳格专用读取设备才看到喷码内容,达到防伪防窜货的效果!

声子(物理)是什么东西啊?怎么产生的?

声子是固体中的一种元激发,它是晶格振动的量子化现象。声子是固体中的声波和热传导的基本载体,是晶体中原子振动的量子。声子产生于晶格的离散振动模式。当晶体中的原子或分子振动时,它们以一定的频率和振幅在空间中传播,形成了声子。声子可以看作是晶格振动的量子,它们具有能量和动量,并可以相互作用。

什么是声子?

声子就是“晶格振动的简正模能量量子。”英文是phonon。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,原子间有相互作用,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...

什么是声子??半导体物理的名词

声子是一种元激发。因此,声子用来描述晶格的简谐振动,是固体理论中很重要的一个概念。按照量子力学,物体是由大量的原子构成,每种原子又都含有原子核和电子,因此固体内存在原子核之间的相互作用、电子间的相互作用还有原子核与电子间的相互作用。电子的运动规律可以用密度泛函理论得到,那么原子核的运动...

什么是声子?什么是德拜温度

声子是晶格振动激发的准粒子,不是真实存在的粒子。是热输运的主要载体。德拜温度:当温度远高于德拜温度时,固体的热容遵循经典规律,是一个与构成固体的物质无关的常量,即Cv=3R(Cv为定容比热)。反之,当温度远低于德拜温度时,热容将遵循量子规律,而与热力学温度的三次方成正比。

声子晶体和声子之间有什么关系吗?

声子是声能量的最小单元,代表声音传播时的能量量子。声子晶体,这一概念源于光子晶体,是具有周期性排列弹性波带隙的材料或结构,用于控制弹性波传播。在声子晶体中,不同密度和弹性常数的材料以周期性复合,形成格点结构,其中材料分为散射体和基体。声子晶体具有带隙特性,意味着在特定频率范围内,弹性波...

声子和光子有什么区别

声子是晶体原子热运动的能量量子,对静止晶格的影响就是在周期性势场上引起了畸变势等附加势场。如果是从外面加进去的声子(例如超声波声子),就会使晶格产生与声波波长相同的周期性变化--原子密度的周期性变化,这将产生光的散射现象。光子对于晶格的影响,就是被吸收、散射或透射。

光子与声子的区别是什么?

光学模式下晶胞内原子做相对运动。声学模式下晶体做整体运动。2、频率不同 光学模式频率接近电磁波,容易与电磁场发生耦合。声学模式在低频下可以看作连续介质弹性波。3、存在方式不同 声学声子是无能隙的,其根本原因是平移对称性的自发破却。光学声子只在多原子元胞中存在,源于元胞中不同原子的相对...

什么是声子的群速度?

在包络波上任一恒定相位点的推进速度。声子就是周期性晶格震动量子化的最小单位, 声子的群速度是可以从梯度当中获得,也是声子波包在晶格中的速度。一个信号是由很多个频率成分组成的,所以在用相同速度没有办法描述一个色散媒质中的传播速度,就引入了群速度这样的概念。

声子和光子有什么区别??

光子是能量为hν的一种物质。是组成光的最小单位,可以看成一段电磁波。声子是振动传播的最小单位。谁说光子是夸克组成的了………太扯了 玻色子就是自旋为整数的粒子,半整数的是费米子 光子朝一个方向不就是光束了……光子到你眼睛里,一个频率(波长)对应一个颜色。

声子极化激元 声子的概念和主要性质 固体物理中声子是什么 的能量声子 引入声子的意义 声子概念 声子的名词解释 类声子的质量 声子有没有动量
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