简答题

考虑一个全同原子组成的平面方格子,正方形的边长为a,每个原子的质量为M,最近邻原子的力常数为β。用ul,m记第l列,第m行的原子垂直于格点平面的位移。 (1)证明运动方程为: (2)设解的形式为 , 证明色散关系为 。 (3)证明独立解存在的区域为边长为2π/a的正方形区域的正方形,分别画出q=qx,qy=0,和qx=qy时的ω(q)图。 (4)对于长波长极限,qa<<1时,证明 (5)在第一布里渊区画出等ω线,并标出ω的极大值点,极小值点和鞍点。

正确答案


(1)对于(l,m)处原子,(l,m)处原子相对右边(l+1,m)处原子的相对位移为ul+1,m-ul,m
(l,m)处原子相对左边(l-1,m)处原子的相对位移为ul,m–ul-1,m,
(l,m)处原子相对下边(l,m+1)处原子的相对位移为ul,m+1-ul,m
(l,m)处原子相对上边(l,m-1)处原子的相对位移为ul,m-ul,m–1,
总的合力为:

答案解析

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