פונון – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Akokustatal (שיחה | תרומות) מאין תקציר עריכה |
Akokustatal (שיחה | תרומות) אין תקציר עריכה |
||
שורה 13:
הפונונים הם [[בוזון|בוזונים]] ולהם [[ספין]] אפס.
תנודה בגביש יכולה להיווצר כתוצאה מדחיסה או מתיחה של המרחק בין אטומים שכנים, פונון כזה נקרא פונון אורכי (LA), או על ידי תזוזה בניצב לציר ההתקדמות, כעין פעולת גזירה בדומה למיתר גיטרה. פונון כזה יקרא פונון רוחבי (TA), והוא מכיל שתי דרגות חופש, אחת לכל כיוון הניצב להתקדמות במרחב התלת מימדי.
בנוסף, כאשר תא היחידה הקונבנציונלי של הסריג מורכב מאטומים שונים או ממרחקים שונים בין אטומים, יווצרו בנוסף לפונונים האקוסטיים, בעלי אורכי הגל הארוכים, גם פונונים שאורך הגל שלהם הוא מסדר גודל של תא היחידה, (קרי: אטומים שכנים ינועו לכיוונים מנוגדים), שלהם תהיה אנרגיה גבוהה יותר (תנודות מהירות יותר). אופני תנודה אלו נקראים גם פונונים אופטיים, מכיוון שאפשר לעורר אותם על ידי קרינת אור (בדרך כלל בתחום האינפרא אדום).
שורה 57:
<math> C_s = v_g = \sqrt{\frac{K}{m}} a </math>
מהירות הקול בחומר מוצק היא בדרך כלל מהירה הרבה יותר מ[[מהירות הקול]] באוויר.
יחס הנפיצה הלינארי של גלי הקול מאפשר לקול לעבור בתווכים מוצקים מבלי להתעוות.
== שרשרת דו אטומית ==
כאמור לעיל, שרשרת אטומית המורכבת מכמה סוגי אטומים שונים מכילה בתוך תא היחידה הקונבנציונלי יותר מאטום אחד. דבר זה מפצל את אופני התנודה של הסריג לשני ענפים - פונונים אקוסטיים, בעלי תדירות נמוכה, ובפונונים אופטיים בעלי תדירות גבוהה ואורך גל קצר, שהוא מסדר הגודל של תא היחידה.
ניתן לנתח באופן דומה לזה שנעשה עבור שרשרת מונואטומית גם שרשרת בעלת שני סוגי אטומים שונים (למשל: [[מלח בישול|מלח בישול NaCl]]). פתרון המשוואות מגלה יחס דיספרסיה ריבועי:
<math>\omega_{\pm}^2 = K\left(\frac{1}{m_1} +\frac{1}{m_2}\right) \pm K \sqrt{\left(\frac{1}{m_1} +\frac{1}{m_2}\right)^2-\frac{4\sin^2(ka/2)}{m_1 m_2}} \ , </math>
כאשר <math> m_1 </math>ו- <math> m_2 </math> הן מסות האטומים השונים.
פתרון המשוואה הריבועית מגלה את שני הענפים, האקוסטי והאופטי, ואת פער האנרגיה בינהם.
== ראו גם, ==
* [[פוטון]]
| |||