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文档简介

1、声学波和光学波的特点声学波和光学波的特点 下面讨论复式格子中两支格波的色散关系。* 声学波的色散关系 因为 令由 取前两项,即得 该式与一维布喇菲格子中的色散关系在形式上是相同的,也具有如图所示的特征。 上述结果说明:由完全相同原子所组成的布喇菲格子只有声学波。 * 光学波的色散关系 因为 近似得: 光学波的频率具有最大值,即 式中=mM/(m+M)是两种原子的折合质量。 这时光学波频率则为最小。 (1)当取 综合上述的讨论结果,归纳如下: 上述结论表明:声学波的取值可以无限低。 时,声学波的频率有最大值,即 ,声学波的频率有最小值。 (2)当 时,光学波的频率有最大值,为 当取 时,光学波的

2、频率有最小值,为 一维双原子复式格子中,声学波与光学波的色散曲线如图所示。 * 相邻两种原子的振幅之比(1) 关于声学波 相邻两种不同原子的振幅都有相同的正号或负号,即对于声学波,相邻原子都是沿着一个方向振动的。 于是原子的位移变成 对长声学波,原胞内不同原子以相同的振幅和位相作整体运动,其振动概况如图所示。 长声学波描述的是原胞的刚性运动。即:长声学波代表了原胞质心的振动。 显然,复式格子的振动频率在波矢空间内具有周期性,即 实际上,当波矢增加2 /a的整数倍时,原子位移和色散关系不变。 对一维复式格子,如果其晶格常数为a,则q值也限制在(-/a,/a),即第一布里渊区内。 因为qa介于(-,),所以有 和 显然, 的最小值比 的最大值还大,即 支格波频率总比 的频率低。 实际上, 支的格波可以用光来激发,所以常称为光频支格波,简称为光学波。 而 支的格波常称为声频支格波,简

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