Problem 4.4

Eftersom min lösning var en faktor 2 för stor (pga av ett fel i ekv (24) i den gamla upplagan av Kittel), ger jag här en fullständig lösning med figur.

Vi börjar vid ekvation ( 21 ):

[Graphics:Images/phonons_gr_1.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_2.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_3.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_4.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_5.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_6.gif]

Nu vi har formlerna, sätter vi in atomvikt för kalium och brom, och periodiciteten i [111]-riktningen av KBr:

[Graphics:Images/phonons_gr_7.gif]

Nu kan vi bestämma kraftkonstanten:

[Graphics:Images/phonons_gr_8.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_9.gif]

Vi ritar ω i båda grenar som funktion av K:

[Graphics:Images/phonons_gr_10.gif]

[Graphics:Images/phonons_gr_11.gif]

Lutningen nära zoncenter ger ljudhastigheten:

[Graphics:Images/phonons_gr_12.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_13.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_14.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_15.gif]

En enklare metod

Som första approximation kan vi ta fononernas fashastighet ω/K vid zongränsen:

[Graphics:Images/phonons_gr_16.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_17.gif]

Om vi extrapolerar ekv(24) till zongränsen, och tar förhållandet med frekvensen till zongränsen, är det lika med förhållandet mellan ljushastigheten och vår första approximation:

[Graphics:Images/phonons_gr_18.gif]
[Graphics:Images/phonons_gr_19.gif]


Converted by Mathematica      March 27, 2001