晶体格波的波矢k为什么可以为零?光学波的振动模式反映了原胞内原子的相互运动,声学波的振动模式反映了原胞内原子的一致运动.光学波和声学波表达的是一种什么物理图像

Question

晶体格波的波矢k为什么可以为零?
光学波的振动模式反映了原胞内原子的相互运动,声学波的振动模式反映了原胞内原子的一致运动.光学波和声学波表达的是一种什么物理图像

Answer 1

以一维原子链为例,把原子编号1,2,3,4……
k->0,原子链以长光学波振动时,每两个原子作为一对,作相向或相背运动.比如此时刻,1,3,5,7…号同时向左,2,4,6,8…号同时向右运动；下一时刻,1,3,5,7…同时向右,2,4,6,8…同时向左.如此以来,正好在同一时刻,相邻两个原子的运动正好相反,另外两个相邻原子保持质心不变.
k ->0,原子链以长长声学波振动时,每一时刻,所有的原子的振动都是相同的.比如 此时刻 所有同时向左,下一时刻,所有同时向右.并且每个原子 不管单双号 运动完全一致,振幅和相位都没有差别.
二维或三维,把每个原子的坐标都投影到正交坐标轴上每个原子坐标都有两个或者三个分量,每个分量的运动形式都与一维时相同.
k->0,只是一种极限近似.至于是否存在某种晶体 在某种条件下k=0,我也不清楚.