الأحد، 5 فبراير 2012

الشبكة البلورية


ذبذبة (اهتزازات) الشبكة البلورية
Lattice Vibrations

عند دراستنا لطاقة الترابط بين الذرات استعرضنا حالة الشبكة في وضع التوازن حيث تكون كل ذرة متموضعة على موضعها الشبكي تماما، ولكن الحقيقة أن الذرة(أيون الذرة) في الشبكة ليست ساكنة في مكانها حتى في الصفر المطلق كما تشير دراسات ميكانيكا الكم ،فالذرات(أيونات الذرات) تهتز حول وضع توازنها تحت تأثير قوى مرونة(قانون هوك) تحاول أن تعيدها إلى وضع التوازن،مما يؤدي إلى اهتزازات الشبكة البلورية بسبب التفاعل بين الذرات، والنتيجة حركة جماعية متزامنة(simultaneously ) للذرات (أيونات الذرات)،تفرض دراسة حركة الشبكة بالكامل. وللتبسيط سندرس الظاهرة من خلال النظرية الكلاسيكية في الاهتزاز المترابط ونحاول أن نلقي الضوء بشكل مبسط على وجهة نظر ميكانيكا الكم حول تكميم ذبذبة الشبكة البلورية من خلال مفهوم الفونون والذي يعرف بأنه كم طاقة اهتزاز الشبكة البلورية(phonon).

      ذبذبة الشبكة في البعد الواحد :

 تتم الدراسة من خلال سلسلة خطية مؤلفة من ذرة واحدة في الخلية البدائية وتمثل هذه الحالة كلاسيكيا بكتل متماثلة تحتل عقد الشبكة البلورية ، ويبين الشكل (1) كما لو كانت تلك الكتل متصلة مع بعضها البعض بزنبركات مرنة مهملة الكتلة ثابت مرونتها C ، وللتبسيط يؤخذ تفاعل الجوار المباشر فقط بين الذرات ويفرض أن الذرة الثانية والثالثة والرابعة .......تأثيرها مهمل على الذرة الأصل(n)  
وللحديث بقية ... 

هناك تعليق واحد: