简答题

解释何为晶格热振动、格波和色散关系?何为简谐近似和非简谐近似?如何界定连续介质和非连续介质?色散关系式的个数如何确定?色散与非色散介质中格波的相速度和群速度有何差异?

正确答案

①晶格热振动就是晶体中的原子在热能驱动下在其平衡位置附近进行的一种微振动。由于原子之间的相互作用,这种振动以行波的形式在晶格中传播,形成格波。格波的频率ω与波矢q之间的关系称为色散关系。
②简谐近似是指将晶格热振动近似为一个简谐振动的模型,材料中原子的总作用势能Un只能取到u²mn 项,如果按非简谐近似Un常取到u³mn 项 。
③如果格波波长λ远远大于原子间距a,则认为是连续介质,否则需按非连续介质处理。
④色散关系的个数由单胞原子数P决定。如单原子原胞P=1,则只有一种色散关系式。
⑤非色散介质中相速度与群速度相等,而色散介质中不相等。

答案解析

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