什么是声子能量（什么是声子）

大家好,小小发现什么是声子能量，什么是声子这个很多人还不知道,那么小小来为大家解答以上的问题，现在让我带着大家一起来看看！

1、声子就是“晶格振动的简正模能量量子。

2、”英文是phonon。

3、 　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。

4、在晶体中，原子间有相互作用，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。

5、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。

6、原子之间的相互作用力一般可以很好地近似为弹性力。

7、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弹簧连接起来一般，从而每个原子的振动都要牵动周围的原子，使振动以弹性波的形式在晶体中传播。

8、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。

9、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，这些组成晶体中弹性波的各个基本的简正振动就是彼此独立的。

10、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ν、波长λ和一定传播方向的弹性波，整个系统也就相当于由一系列相互独立的谐振子构成。

11、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）hν（其中1/2hν为零点能）。

12、这样，相应的能态En就可以认为是由n个能量为hν的“激发量子”相加而成。

13、而这种量子化了的弹性波的最小单位就叫声子。

14、声子是一种元激发。

15、　　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。

16、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。

17、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。

18、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。

19、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。

20、　　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。

21、　　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。

22、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。

23、　　声子的化学势为零，属于玻色子，服从玻色-爱因斯坦统计。

24、声子本身并不具有物理动量，但是携带有准动量，并具有能量。

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