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关于对声子的理解的问题
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如何理解声子之间的相互碰撞？是和两列波的叠加一样的吗？ 对于理解声子怎样构建一幅清晰的物理图像？可以把它理解成粒子吗？ |
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fghijklmn
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嗯，你的问题不错，说明你在思考物理是擅长用物理图像去理解物理实质。不过图像的方法只能用于经典力学。晶格振动问题本质上属于量子力学问题，应该用量子力学去描述。经典力学能定性的做出一些解释。首先在建立模型是时候，将原子之间的联系视为有一个弹簧，满足其势能关系，然后往下解，分析出简正模。这样的数学描述具有简洁的美，很动人。但是也只能走到这里了。原因主要有物理和数学两方面。数学方面，即便解二位问题几百个原子，方程也是很难解的。更何况到23的数量级的函数。而更主要在于物理方面。这样的模型无法解释后面很多问题，例如你说的声子，电子相互作用。 先说一下为什么将势能理解成弹簧。当两个原子靠近时，电子云会重新排布，以达到能量最低。这样不论是增加还是减少相互间距离，都会引起能量的增加，产生恢复力。所以看起来就像有个弹簧。 而声子是在引入量子化条件后(即正则坐标和动量的对易关系)，符合的是量子力学描述。 声子和电子相互作用是指:晶格振动破坏了晶格的平移对称性，即周期场，给电子带来附加势能。使用电子声子相互作用便于理解这个附加势能的影响。在数学上要用到二次量子化的处理办法。 我学的不好，所以无法用最简洁切中要害的预言说出核心概念……惭愧。你可以看看李中正的固体理论。作为入门还是很有挑战的。共勉(??????)?? 发自小木虫Android客户端 |
6楼2016-03-14 15:13:19
fghijklmn
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我这几天也在学声子，还没学完。所以说错了莫怪。声子首先它不是实物粒子，所以不能想象成好多粒子在碰撞。而是将根据势能加动能先写出哈密顿量。然后通过数学变形，包括简谐近似和去耦合，在数学形式上看上去就好心情把很多个独立的简谐振子想加。由于这种数学上的等效性，才给他起名声子。引入声子的概念以后，处理问题时可以直接写哈密顿量了。 发自小木虫Android客户端 |
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2楼2016-03-13 14:30:33
送红花一朵 |
谢谢！我的物理底子比较差，直接看的固体物理。有几个问题，怎样理解哈密顿量？是相当于用尺子测长度这一测量的过程吗？声子不是实物粒子，那声子和电子是怎样作用的呢？电子是实物粒子也是波，那电子之间的相互碰撞应当怎样来看待？问题有点多，谢谢！ 发自小木虫IOS客户端 |
3楼2016-03-13 17:52:05
newshashou
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