Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Описывая колебания кристалла, мы исходили из классических уравнений движения атомов (или молекул), расположенных в узлах кристаллической решетки. Но хорошо известно, что внутренние движения в системе взаимодействующих атомов или молекул должны описываться не классической, а квантовой механикой. Поэтому на первый взгляд может показаться, что классическое описание колебаний кристалла является слишком грубым приближением и с самого начала следовало бы исходить из квантовых законов. Однако малые колебания идеального кристалла представляют собой тот редкий случай физической системы, квазиклассическое рассмотрение которой приводит к результатам, совпадающим с таковыми при строго квантовом рассмотрении. Это связано с тем, что механика малых колебаний кристалла эквивалентна механике системы независимых гармонических осцилляторов. А классификация состояний и расчет энергетического спектра гармонического осциллятора на квазиклассическом уровне, как известно, являются квантовомеханически точными.

ПОИСК





Представление чисел заполнения

из "Физическая механика реальных кристаллов"

Описывая колебания кристалла, мы исходили из классических уравнений движения атомов (или молекул), расположенных в узлах кристаллической решетки. Но хорошо известно, что внутренние движения в системе взаимодействующих атомов или молекул должны описываться не классической, а квантовой механикой. Поэтому на первый взгляд может показаться, что классическое описание колебаний кристалла является слишком грубым приближением и с самого начала следовало бы исходить из квантовых законов. Однако малые колебания идеального кристалла представляют собой тот редкий случай физической системы, квазиклассическое рассмотрение которой приводит к результатам, совпадающим с таковыми при строго квантовом рассмотрении. Это связано с тем, что механика малых колебаний кристалла эквивалентна механике системы независимых гармонических осцилляторов. А классификация состояний и расчет энергетического спектра гармонического осциллятора на квазиклассическом уровне, как известно, являются квантовомеханически точными. [c.119]
Числа Ык носят названия чшел заполнения состояний к. При квантовомеханическом исследовании систем, состоящих из очень большого числа одинаковых частиц, оказывается полезным математический метод рассмотрения, в котором числа заполнения игра, ют роль независимых переменных. В представлении чисел заполнения различные колебательные состояния кристалла характеризуются разными наборами чисел (Л к), а операторы ак и йк действуют именно на эти числа. [c.121]
Таким образом, сумма операторов а и ак исполняет роль координаты, а их разность — роль импульса соответствующего гармонического осциллятора. [c.121]
Обратим внимание на весьма важное обстоятельство, отраженное в формуле (6.15). При переходе от смещений к операторам по формуле (6.15) в знаменателе всегда возникает множитель ]/ю (к), сопровождающий оператор ак или ак . [c.122]
Мы убедились, что операторы основных физических величин могут быть выражены непосредственно, через операторы ак и а . Поэтому имеет смысл подробнее обсудить их свойства. Будем основываться на представлении Гейзенберга, когда динамические процессы описываются зависимостью от времени операторов физических величин, уравнения движения для которых весьма сходны с классическими уравнениями Гамильтона. [c.122]
Заметим, что уравнения движения (6.18) для операторов йк и Ок являются дифференциальными уравнениями первого порядка, тогда как уравнения (1,53) для нормальных координат суть уравнения второго порядка по времени. [c.123]
Используя выражения (6.20), в случае М — I и линейные соотношения (6.13), легко обнаружить, что матричные элементы операторов аь и Ок отличны от нуля только для переходов, при которых соответствующие числа заполнения Ык (с тем же значением к) изменяются на единицу. [c.123]
Мы пользуемся обычным представлением матричных элементов тп н т ИI я = ( 3) ЛVn Q)dQ, где ( 2) = ( я — соответствующие нормировочные волновые функции (Q — набор координат). [c.123]
Таким образом, оператор аи переводит функцию с числом заполнения Л к в функцию с числом заполнения Л к — 1, т. е. уменьшает число заполнения на единицу, а оператор увеличивает число заполнения на единицу. [c.124]


Вернуться к основной статье


© 2026 chem21.info Реклама на сайте