Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Tekst_lekcij_7_s

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
2 Мб
Скачать

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

Соседние файлы в предмете Физика конденсированного состояния