Kirish Asosiy qism Kristallar haqida tushuncha

1.6-rasm

Turli massali atomlardan tashkil topgan kristallarning elementar uyachasida 2 atom bo’ladi, Shuning uchun ularda ham akustik, yaoni atom zanjiri bo’yicha normal tebranishlar, ham uyacha ichida bir birlariga qarama-qarshi yo’nalishda turli massali atomlar, molekulalarning atomlari kabi tebranib, infraqizil to’qinlarni hosil qilishadi.

Demak, bunday kristallar ichida ham akustik, ham optik so’adagi to’lqinlar hosil bo’ladi.

Uch o’lchovli kristall panjara bo’lganda   vektorning berilgan har bir qiymati va yo’nalishi uchun turlicha qutblangan uchta tebranishlar to’ri keladi: ikkita ko’ngdalang va bitta bo’ylama.

Elementar uyachasida m atomi bo’lgan murakkab kristallarda uchta akustik tebranishlardan tashqari 3(m-1) optik soxadagi tebranishlar ham sodir bo’ladi.

Kvant mexanikasi amalga oshirgan hisoblarga binoan kristallda sodir bo’ladigan 3N tebranishlarning har birining energiyasi kvantlangan va ruxsat etilgan energiyalarining qiymati quyidagi

 

ifoda bilan aniqlanadi. Mazkur ifoda kvant ossillyatorining energiyasiga teng.

Demak, kristallning to’la energiyasini taqriban bir-biriga boliq bo’lmagan 3N kvant ossillyatorlari energiyasining yiindisiga teng va energiyaning minimal kvanti ye=   w tartibida bo’ladi deb hisoblash mumkin. Bizga maolumki, yorulik kvantini foton deb ataladi. Xuddi shunga o’xshash kristalldagi tebranma harakat energiyasining kvantini fonon deb ataladi.

Fonon ye=   w energiyaga va   =     impulpsga ega. Fonnolar faqat kristall ichida paydo bo’ladi va ularning soni saqlanmaydi. Shuning uchun fononlarni kvazizarrachalar deyiladi.