对此,我们可以更详细地予以解释。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d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d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d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d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ω、波长λ和一定传播方向的d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)hω(其中1/2hω为零点能)。这样,相应的能态En就可以认为是由n个能量为hω的“激发量子”相加而成。而这种量子化了的d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。
声子发射
英文名称:Aconstic emission,AE
中文名称:声子发射
日本名称:(えいい一),アコースティックエミッション
说明:在材料裂纹的端部,随裂纹的扩展,会发射出各种频率的d性波,它被称之为声发射。用压电变换元件检测此时发出的d性波,可测定有无裂纹以及断裂的开始,断裂源的位置等。
物理名词如下:
1、凹透镜:亦称为负球透镜,镜片的中央薄,周边厚,呈凹形,其对光有散发作用。
2、布拉格方程:是给出晶体X射线衍射条件的方程。
3、变频电路:对交流电的频率进行变换的电路。
4、半导体激光器:是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。
5、半导体物理学:是以研究半导体材料物理性质为主要手段的物理学分支学。
6、半导体探测器:是以半导体材料为探测介质的辐射探测器。
7、变容二极管:是一种利用PN结电容与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管。
8、动量守恒定律:一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
9、反射定律:光在光滑界面上反射时确定反射光线与入射光线传播方间关系的定律。
10、分子物理学:分子结构涉及的不仅是组成它的各个原子的平衡几何配置,更重要的是分子各组成部分的相互作用。
11、分子电流:根据物质电结构学说,任何物质都是由分子、原子组成的,而分子或原子中任何一个电子都不停的同时参与两种运动,即环绕原子核的运动和电子本身的自旋。
12、分辨时间:指随着时间的延长,弱的非特异性荧光信号逐渐消散,只留下强的特异性信号,从而使检测特异度大大增强。
13、反射角:指反射光线与界面法线的夹角。
14、分路:其连接电路两点的导体,部分电流由此流通形成平行或分流通路。
15、发电机:是将其它形式的能源转换成电能的机械设备。
半导体物理中Ei代表能级 费米能级是温度为绝对零度时固体能带中充满电子的最高能级,常用EF表示。对于固体试样,由于真空能级与表面情况有关,易改变,所以用该能级作为参考能级。电子结合能就是指电子所在能级与费米能级的能量差。虽然严格来说,费米能级等于费米子系统在趋于绝对零度时的化学势;但是在半导体物理和电子学领域中,费米能级则经常被当做电子或空穴化学势的代名词。一般来说,“费米能级"这个术语所代表的含义可以从上下语境中判断。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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