固体物理-03-01简谐近似和简正坐标_第1页
固体物理-03-01简谐近似和简正坐标_第2页
固体物理-03-01简谐近似和简正坐标_第3页
固体物理-03-01简谐近似和简正坐标_第4页
固体物理-03-01简谐近似和简正坐标_第5页
已阅读5页，还剩11页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

1、固体物理Solid State Physics, 3.1 简谐近似和简正坐标,第三章 晶格振动,第三章 晶格振动与晶体的热学性质,简谐近似 一维单原子链 一维双原子链 三维晶格振动 确定晶格振动谱的试验方法,晶格动力学,固体的热学性质,固体比热容的爱因斯坦模型 固体比热容的德拜模型,固体中热现象的研究历史,热的本质？,热质说：认为热是一种物质，不生不灭。可以在火中存在，也可以流动到别的物质中。使之发热。 但是，热质说不能解释摩擦生热的现象。,在18世纪以后，渐渐有另一种观点来解释热现象，即认为热不是一种流质，而是物质运动的一种表现。,1842年，德国医生迈尔（Julius Robert May

2、er) 提出了能量守恒学说，认为热是一种能量，可以和机械能互相转换。,固体中的热现象,19世纪中叶，焦耳（James Prescott Joule）研究多种能量形式的转换，为能量守恒和转换定律提供了试验基础。,热的本质：热是构成物质系统的大量微观粒子无规则混乱运动的宏观表现。,热的本质,晶格振动的研究 晶体的热学性质 固体热容量 热运动是晶体宏观性质的表现,杜隆珀替经验规律:,一摩尔固体有N个原子，有3N个振动自由度，按能量均分定律，每个自由度平均热能为kT,摩尔热容量,总的内能, 实验表明较低温度下，热容量随着温度的降低而下降,摩尔热容量:, 与温度无关, 杜隆珀替经验规律,晶格振动 原子在

3、格点附近的振动 研究固体宏观性质和微观过程的重要基础,晶格振动 晶体的热学性质、电学性质、光学性质、超导电性、磁性、结构相变有密切关系,3.1 简谐近似和简正坐标,简谐近似 只考虑最近邻原子之间的相互作用,研究对象 由N个质量为m的原子组成的晶体,偏离平衡位置的位移矢量,原子的位置,第n个原子的平衡位置,3个方向上的分量,原子位移宗量,N个原子的位移矢量, 体系的势能函数在平衡位置按泰勒级数展开,取,平衡位置, 不计高阶项,系统的势能函数,简谐近似,系统的哈密顿量,系统的势能函数,系统的动能函数, 含有坐标的交叉项,引入简正坐标, 原子的坐标和简正坐标通过正交变换联系起来,假设存在线性变换：,系统的哈密顿量,拉格朗日函数,正则动量,系统的哈密顿量：,系统的哈密顿量：,正则方程,系统的哈密顿量,正则方程, 3N个独立无关的方程,简正坐标方程解,正则动量,简正坐标方程解:,简正振动 所有原子参与的振动，振动频率相同,振动模 简正坐标代表所有原子共同参与的一个振动,只考察某一个振动模:,系统能量本征值计算,正则动量算符,系统薛定谔方程,任意一个简正坐标, 谐振子方程,任意一个简正坐标, 谐振子方程

人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课件下载

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论