Tekst_lekcij_7_s
.pdf
Лекция 12-я .
Рассеяние внешнего излучения на колеблющемся кристалле. Вероятность рассеяния в приближении тонкого кристалла.
Рассеяние тепловых нейтронов на кристалле
Нейтронная волна, влетевшая внутрь кристалла будет взаимодействовать только с ядрами ( e - слишком легкие).
Размер атома 108 см, размер ядра 10 13 см, таким образом, вероятность рассеяться очень мала, а основное пространство для нейтрона – вакуум.
Считаем, что рассеяние однократно (всегда).Для этого необходимо I 1
|
|
I |
|
|
|
I |
|
приближение тонкого кристалла |
- интенсивность рассеянных нейтронов |
(по сути броуновское приближение) |
|
I |
- интенсивность налетающих нейтронов |
|
Золотое правило квантовой механики (Ферми)
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Wk k |
|
|
|
Mk k1 |
|
|
(Ei k Ef k ) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
i f |
|
|
|
|
|
i f |
|
|
|
|
|
|
|
||
i, f - начальное и конечное состояния кристалла как целого |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
f |
|
|
|
|
* |
|
(r) |
|
i |
|||
Mk k1 |
|
d r k1 (r)U (r) k |
|
||||||||||||
i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нейтрон взаимодействует со всеми ядрами |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
U (r) Un (r Rn )
n
Если ядра тождественны, то вся разница между ядрами только в их пространственном
положении (т.е. зависимость от n только в Rn ). В природе изотопы! К тому же ядра
обладают спинами взаимодействуют между собой.
Два фактора: изотопический состав + магнитное взаимодействие.
71
В разных узлах ядра могут по-разному воздействовать зависимость от n не только в
Rn , но и в амплитуде.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
e ik1 r |
e ik r |
|
|||||||||
|
f |
dr |
|
|
|
Un (r Rn ) |
|
|
|
|
i |
||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
||||||
пусть
|
|
eik r |
|
|
|
|
|
eik1 r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
;q k k |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
k |
|
|
|
|
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iqR |
1 |
|
|
|
|
iqr |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Mk k1 |
|
f |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|||||||||||
|
n |
d r1e Un (r1) |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Un (q) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
f |
Un ( q)e |
iq Rn |
i |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Mk k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Wk k |
|
|
|
|
f |
un ( q)eiq Rn |
i |
i |
Un1 ( q)eiq Rn1 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
i f 1 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(r) |
( |
|
|
|
|
||||||
q |
)eiqr |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||
|
|
iqr |
|
||||||||
(q) |
|
|
|
|
dre |
|
(r) |
||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
i |
(Ei |
k |
E f |
k1 )t |
|
f |
dte |
|
||||||
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E t |
|
|
|
|
|
E |
t |
|
|
|
|
|||
Wk k |
|
|
Un ( q)Un1 ( q) |
|
dtei te |
i |
i |
e iq Rn1 |
f |
e |
|
f |
|
f |
eiq Rn |
|
i |
|||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
i f 1 |
|
|
|
|
|
|
|
n |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
q k k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
k |
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
1 |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
e |
|
Eit |
i |
|
i |
|
e |
|
Ht |
;e |
|
Ht |
f |
|
f e |
|
|
E f t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ei |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
, |
Ef - в состоянии |
|
f |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
- собственное значение H в состоянии |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
таким образом получим:
|
|
i |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
||
i |
e |
Ht |
iq R |
Ht |
|||
e |
n1 e |
||||||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e i q Rn1 (t ) |
|
|
|
|
f f eiq Rn i
exp оператор беск.ряд
«собрали обратно»
оператор в гайзенберговском представлении Rn1 (t)
Вероятность рассеяния волны
получили гайзенберговское представление оператора
|
i |
Ht |
|
i |
Ht |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
e |
|
|
|
|
, тогда e |
iq Rn |
|||
|
R e |
|
|
|
R (0) |
||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
W
k k1 i f
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Un ( q)Un1 |
(q) dte |
i t |
i |
|
e |
iq Rn1 |
(t) |
||||
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
n0 n1 |
|
|
f |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
f |
|
|
i |
eiq Rn |
(0) |
72
W просуммируем по всем возможным конечным состояниям, однако, тогда и i–ое
k k1 i f
состояние «теряется»; усредним по начальным состояниям:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wi Wk k |
|
1 |
Un ( q)Un1 |
(q) |
|
dt wi i |
|
e |
iq Rn1 (t ) |
|||||||
|
|
2 |
|
|
||||||||||||
i f i f |
1 |
|
|
|
n n |
|
i f |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
w |
1 |
e |
Ei |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kT |
|
- |
|
распределение Гиббса |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
i |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
f |
|
|
i |
eiq Rn |
(0) |
Wk k wi Wk k |
|
|||||||
1 |
|
i |
|
|
f |
|
1 |
|
|
|
|
|
i f |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(это доказывается «вставлением» между Aif и Bfi |
|
Учтем, что Aif |
Bfi |
(AB)ii |
||||||
1 |
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
n |
n |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
n |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
i |
|
|
|
|
(t ) |
|||||
e |
iq Rn1 |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Ei |
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
e |
kT i |
... |
i |
|||||||
|
|
|||||||||
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(«полный набор»)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
f |
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
i |
|
i |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
eiq Rn |
(0) |
|
e iq Rn1 |
(t)eiq Rn |
(0) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
e |
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
kT |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
(...) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
матрица плотностти
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
i |
|
|
|
(t) |
|
|
|
|
|
(t) |
|
|
|
|
||||||||
|
iq Rn1 |
iqRn (0) |
i |
|
e |
iq Rn1 |
iqRn (0) |
|
|
|||||||||||||
|
e |
|
e |
|
|
|
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sp( ...) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
корреляционная функция ядер |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dtei t ... |
|
|
|
|
|
wi Wk k |
|
Un |
( |
|
)Un1 ( |
|
) |
|
||||||||||
Wk k |
|
q |
q |
|||||||||||||||||||
|
|
2 |
||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
i |
f |
i f 1 |
|
|
n n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Un U ( Un )
Un U
т.к. Un 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Un ( q)Un1 (q) |
|
U |
(q) Un1 (q) |
U |
( q) Un ( q) |
|||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
U (q) |
0 0 Un1 (q) Un ( q) |
|
|||||||||||
если n n1 , то среднее от |
произведения равно произведению средних и равно 0, т.е. |
|||||||||||||
остается только n n1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
73
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Un |
|
|
|
|
|
|
2 |
nn |
|
2 |
|
(q)Un ( q) |
U (q) |
|
Un (q) |
|
- среднеквадратичная флуктуация 0 |
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W (
*
q, ) Wk k |
|
wi Wk k |
||
|
1 |
|
i |
1 |
|
|
|
f i f |
|
|
|
|
|
|
dtei t |
|
|
||
e iq Rn1 |
(t )eiq Rn |
(0) |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
U (q) |
|
nn1 |
Un (q) |
|
|
|
* |
||||
|
2 |
|
|||||||||||||
|
|
n,n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
диагональный матричный элемент
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
e iqRn1 (t )eiqRn (0) |
|
|
eiq(n n1 ) |
e iqun1 (t)eiqun (0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(ниже будем считать для простоты, что кристалл одноатомный) |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
R n u |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в знаменателе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
содержит |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
eiq(n n1) |
i |
e iqun1 1 (t) eiqun (0) |
|
i |
|
|
в каждой экспоненте показатель является |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
макроскопически малым, поэтому можно |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разложить в ряд: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
iq(n n1 ) |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
e |
|
|
|
|
|
1 iqun1 1 (t) |
|
|
|
(qun1 1 |
(t) |
...) 1 iqun |
(0) |
|
|
(qun |
(0) ... |
|
i |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
iq |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
e |
|
|
|
|
1 iq |
|
|
|
|
i |
un1 1 (t) |
i |
iq |
|
|
i |
|
un (0) |
i |
|
|
|
|
|
i |
(qun1 1 |
(t)) |
|
i |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
i |
(qun |
(0)) |
|
|
i |
|
|
|
i |
|
qun1 1 (t) |
qun |
(0) |
|
i |
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dn ,n (t ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
слагаемые выше второй степени по u не учитываем |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
i |
qun |
(0) |
|
i |
|
q q |
|
|
|
i |
un |
(0)un |
(0) |
i |
q |
|
q |
|
|
|
|
|
i |
|
un |
(0) |
|
|
|
|
|
q |
|
un (0) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Z (q) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
i |
un |
(0) |
i |
|
|
|
|
un (0) |
|
|
|
|
|||||||||||||
предполагаем, |
|
|
|
|
что кристалл кубический |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
74
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q2 |
2 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
i |
qun1 1 (t) |
|
|
i |
q |
|
q |
|
|
|
i |
un1 1 |
(t)un1 1 (t) |
i |
|
|
|
un1 1 (0) |
z 1 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
A(t)B(t) |
|
|
|
A(0)B(0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z (q) |
|
|
z (q) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
iq |
n n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
e |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Dn1 1 ,n (t) ... |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
eiq n n1 |
|
|
1 |
z (q) |
|
|
z (q) |
|
D |
|
,n |
(t) ... |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
n1 1 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
e |
iq |
|
n n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iq |
n n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
1 |
1 Z q Dn1n (t) ... e |
|
|
|
1 1 Z q 1 Dn1n (t |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
e Z (q )
e Z (q)eiq n n1 (1 Dn1n (t))
Таким образом, вероятность приобретает вид:
(q)
)
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
W q, |
|
|
|
|
U (q) |
|
|||
|
2 |
|
|||||||
|
|
nn1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
e |
iq |
n n |
|
||||
nn1 |
Un (q) |
|
|
|
|
1 |
e Z (q) dtei t (1 Dn1n (t)) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dtei t 1 dtei t Dn1n (t)
2 ( ) Dn1n ( ) - это
Фурье-образы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
iq n n1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
W q, |
|
2 |
|
|
U (q) |
|
nn1 |
Un (q) |
|
|
|
|
e |
|
( ) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ( ) Dn1n |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
nn1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Наличие ( )означает, что дает вклад только, если k k1 |
0 k |
k1 |
|||||||||||||||||||||
(состояние не изменилось) слагаемое 2 ( ) отвечает упругому рассеянию.
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Wупр (q, ) |
k |
k1 |
U (q) |
|
e Z (q) eiq n n1 |
|
k k1 e Z (q) |
||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n,n1 |
|
|
|
|
|||
2
Un (q) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
e |
iq n n1 |
|
|
e |
iqn |
|
|||||
|
|
1 |
|
N qG |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
n,n1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
n |
|
n |
|
|
|
|||
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
n n1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при больших q экспонента сильно осциллирует и сумма 0 ;
экспонента
75
не успевает много раз проосциллировать при q 0 (но это нам не интересно:q k k1 0 k k1 ничего не случилось), либо при q G (вектор обратной решетки)
|
k |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Z (q) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wупр(q, ) |
|
|
|
k1 |
NU (q) |
|
|
e |
|
|
- слагаемое отвечает когерентному |
||||||||||
|
|
|
|
|
q,G |
||||||||||||||||
рассеянию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
значение, отнесенное к одной элементарной ячейке |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
k |
2 |
k |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
k |
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
q k k1 G
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
sin |
|
|
( |
a) m |
sin |
|
|
|
|||
k |
2 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
G |
|
|
|
|
m |
|
|
2 |
|
|
|
|||
|
|
a |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
m sin |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
k |
|
|
|
|
|
a |
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
( рассеяние Брегга-Вульфа) |
получили условие интерференции |
|
на дифракционной решетке |
|
периода a |
76
Лекция 13.
Упругое и неупругое когерентное рассеяние. Восстановление фононного спектра кристаллов по результатам неупругого однофононного рассеяния нейтронов. Времена жизни фононов.
Когерентное рассеяние:
В каждом акте рассеяния на атоме нейтронная волна рассеивается в одну и ту же фазу (решетка рассеивает как целое)
k1 k G возведем в квадрат : |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|||||
k12 k2 2 kG G2 |
|
G |
|
|
|||
|
G(k |
) 0 |
эквивалентное условие |
||||
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
(Условие рассеяния Брэгга-Вульфа) |
|
|
|
|
|||
G 2 (b1m1 b2m2 b3m3) |
, где bi - базисные вектора обратной решетки |
||||||
(обозначения связаны с ai ), mi |
- целые числа |
|
|
|
|
||
2 (m1 ; m2 )
G
a a
|
G |
|
||
Чтобы (k |
|
) был G , нужно, чтобы k |
точно попадал в сторону квадрата. |
|
2 |
||||
|
|
|
||
77
При вращении решетки вектор k «уходит» в сторону, рассеяние «исчезает». При повороте на 2 вектор k попадает на «стенку» 8 раз.
Когерентное рассеяние имеет пиковый характер; по измерению углов пиков рассеяния находят G и, тем самым появляется возможность восстановить структуру решетки.
Это справедливо и для рассеяния рентгеновских квантов.
|
2 |
k |
k1 |
|
|
|
|
2 |
|
Wупркг (q, ) |
|
q |
|
e Z(q) |
|||||
|
|
||||||||
|
|
n |
|
n |
|
|
|||
Вклад в некогерентное рассеяние дают все q ; каждое ядро дает свой вклад независимо в меру своего отличия от среднего Un (q)
Это фон; на этом фоне возникают пики упругого когерентного рассеяния.
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Z (q) |
|
iq n n1 |
|
|
|
||
Wнеупр q, |
|
|
|
U (q) |
|
nn1 |
Un (q) |
|
e |
|
e |
|
|
Dnn1 |
( ) |
||
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
n,n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
когерентное |
дает вклад только |
слагаемое |
в меру отличия n1 от n |
|
(некогерентная часть) |
78
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Wнукг q, |
|
|
U (q) |
|
|
e Z(q) eiq n n1 |
Dn1n( ) |
|||||
2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n,n1 |
|
||||
|
|
|
|
|
||||||||
Dn1n ( ) dtei t Dn1n (t)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Dn1n (t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
q |
|
un1 (t)un (0) |
|
|
|
||||||||||||||
|
qun1 |
(t) qun |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i f 1 n1 i 1t |
|
|
|
|
* |
|
i f |
1 n1 i 1t |
|
||||||
q |
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(l 1 e |
|
|
b 1 |
l 1e |
|
|
b 1 ) |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
2MN |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i f n |
|
|
|
i f n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(l |
e |
|
1 b |
l |
e |
|
|
|
1 b ) |
|
|
|
|||||||||||
2MN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
i |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
e |
i( f 1 n1 f n) |
e |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Dn n (t) q q |
|
l |
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
b 1 |
b |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
при раскрытии скобок возникает 4 слагаемых; при усреднении
остаются только перекрестные слагаемые
* |
|
|
|
|
i |
t |
|
|
|
|
||
e |
i( f |
1 n1 f n) |
e |
1 |
|
|
|
|||||
l |
l |
|
|
|
|
|
b 1 |
b |
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b 1b и b 1b дают ноль,
Если индексы разные, то среднее от произведения есть произведение средних, тогда это ноль.
Т.е. вклад дают только 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
1 n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
1 b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i t |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
i( n1 |
n) f |
|
|
|
|
* |
|
i(n1 |
n) f |
|
|
|
|
|||||||||||||||
Dn1n (t) q |
|
|
q |
|
|
l 1 |
l e |
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
n l |
l |
e |
|
|
|
e |
|
(n 1) |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2NM |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i t |
Dn1n (t) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Dn1n ( ) |
|
|
dte |
|
|
|
ql |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2NM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i( )t |
|
|
i f |
n1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i t |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dte |
e |
n 1 |
dte |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
ei f ( n1 n) n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Таким образом,
79
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
W кг |
|
q, |
|
|
|
|
|
U (q) |
e Z(q) |
|
|
|
ql |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
ei q f n n1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ну |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2NM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n,n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
ei q f |
n n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n,n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
n n1 n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
i q f |
n |
N |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
q f ,G |
N f ,G q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
e |
i q f |
n |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
N |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
N q f ,G |
f ,q G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n,n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
2 |
|
n s G q |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
W кг |
|
|
q, |
|
|
2 |
|
|
|
|
U (q) |
e Z(q) |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qls |
|
G q |
|
|
|
|
|
s |
G q |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ну |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 NM |
s |
G q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
n s q G 1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qls( q G) |
|
|
|
s q G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
s q G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
q G и G q будут равняться f только в случае, когда они оказываются в первой |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ячейке обратной решетки (область однозначности |
f ограничено одной ячейкой) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вектор q - это тот импульс, который нейтрон |
передал кристаллу. |
|
Если q »вылезает» за |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
пределы одной ячейки, то |
|
нужно из него вычесть G , чтобы «вернуть» |
q |
внутрь; тогда |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
уже приравнивать |
f q (или |
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
q ). |
Если q попадает в первую ячейку, |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
G 0 в полученной формуле используется не |
|
произвольное G , а они строго |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
определяются |
|
|
|
вектором q . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
С другой стороны, все фотонные функции, зависящие от векторов периодические, и
период можно «отбросить» (т.е. выкинуть G ).
80
