„Gekoppelte Oszillatoren“ im Festkörper
Schwingungen in Festkörpern Inhalt Schwingungen in Festkörpern Phononen
Versuch: Gekoppelte Pendel Verhalten eines einzelnen Schwingkreises Kopplung über die Feder Schwebungen durch Überlagerung von zwei Schwingungen unterschiedlicher Frequenz Suche nach den Eigenfrequenzen durch spezielle Startbedingungen Unterschiedliche Eigenschwingungen zeigen unterschiedliche Symmetrie
Modell für die Einheitszelle eines Kristalls mit zwei Atomen in der Elementarzelle mit Federn anstelle der Coulomb-Kräfte Freiheitsgrade eines Kristallgitters mit 2 Atomen in der Elementarzelle
Kristalline Festkörper Bei n Teilchen gibt es n „Schwingungsmoden“ mit Auslenkungsmuster unterschiedlicher Symmetrie Die n Eigenfrequenzen der Moden liegen zum Teil sehr dicht beisammen, es entstehen Energiebänder Normalschwingungen der Teilchen in kristallinen Festkörpern werden „Phononen“ genannt
Beispiel für die Eigenschwingungen eines Kristalls mit zwei Atomen in der Elementarzelle Translation Innere Schwingung Freiheitsgrade eines Kristallgitters mit 2 Atomen in der Elementarzelle
Beispiel für eine Eigenschwingung
Zusammenfassung Zu jedem Auslenkungsmuster gehört eine „Eigenfrequenz“ Normalschwingungen der Teilchen in kristallinen Festkörpern werden „Phononen“ genannt Die Schwingungen der Teilchen, die Phononen, koppeln an die Anregung der Elektronen
Finis Leicht erhöhte Frequenz: Kopplungsfeder wird wenig beansprucht Symmetrische Auslenkungen