量子声学原理

量子声学理论诠释原子、分子等微观结构需要用量子力学来描述,与之相应的声学分支就是量子声学

量子化的声波(机械波 )称为声量子或声子

声子是一种准粒子,能量是hν(h是普朗克常数,ν是振动频率)

它的某些性质像光子,遵从玻色-爱因斯坦统计(见量子统计法),具有波粒二象性

这个概念首先是由爱因斯坦和P.德拜为了解释低温下固体的比热容提出的

可以说,广义的量子声学是研究声子的各种行为的声学分支

通常把金属中的点阵振动称为热声子,而量子声学着重讨论外加声波(声子)与物质微观结构的作用,包括与其他准粒子或元激发(如热声子、各种激子)和基本粒子(如电子、光子)的碰撞等,这些相互作用是揭示和了解近代物理中许多重要现象的物理基础

  举例来说,描述固体弹性媒质最简单的模型是以若干等间距的质量代表原子或离子,串以无质量的弹簧来代表它们之间的相互作用的长程电磁力;当声波波长短到与这些间距相近时,就不能无视声波传播对这些“质量”的微观结构以及它们之间相互作用的影响了

当然,实际情况要比这个模型复杂得多

 

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