光学声子和声学声子有什么区别?

Question

如题所述

Answer 1

1、运动不同

光学模式下晶胞内原子做相对运动。

声学模式下晶体做整体运动。

2、频率不同

光学模式频率接近电磁波，容易与电磁场发生耦合。

声学模式在低频下可以看作连续介质弹性波。

3、存在方式不同

声学声子是无能隙的，其根本原因是平移对称性的自发破却。
光学声子只在多原子元胞中存在，源于元胞中不同原子的相对振动。

扩展资料：

光学声子受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)都是光纤中的非线性参量。它起因于光场与介质相互作用的过程中的受激非弹性散射，即在这一过程中光场将部分能量传递给介质。

其量子力学图象为入射泵浦光的一个光子的湮灭，同时产生一个频率下移的斯托克斯光子和一个(与介质振动激发态有关的)声子。为了保证整个过程中的能量和动量守恒，所产生的声子应具有恰当的能量和动量。

两者的主要不同在于:

SRS产生的声子频率比较高，称为光学声子，而SBS产生的声子频率比较低，称为声学声子。在光纤传输中的一个根本差别是SBS只发生在后向，而SRS则主要发生在前向。

声学声子受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS）都是光纤中的非线性参量。它起因于光场与介质相互作用的过程中的受激非弹性散射，即在这一过程中光场将部分能量传递给介质。

其量子力学图象为人射泵浦光的一个光子的湮灭，同时产生一个频率下移的斯托克斯光子和一个(与介质振动激发态有关的)声子.为了保证整个过程中的能量和动量守恒，所产生的声子应具有恰当的能量和动量。

两者的主要不同在于：

SRS产生的声子频率比较高，称为光学声子，而SBS产生的声子频率比较低，称为声学声子。在光纤传输中的一个根本差别是SBS只发生在后向，而SRS则主要发生在前向。

参考资料来源：百度百科——光学声子

百度百科——声学声子

Answer 2

先说声子，声子就是格波振动能量的量子化，即由坐标表象变换到状态表象（即波矢表象），声子是波色子，服从玻色爱因斯坦分布。
再说光学支声子和声学支声子：
以一维双原子链为例
---M---m---M---m---M---m---M---m---M---m---
如图所示就是一维双原子链
记恢复力常数为\beta,原子间距为a，且原子统一编号
容易写出运动方程(Latex语言，frac{A}{B}表示A/B,^表示上标，_表示下标)
m \frac{d^2x_{2n+1}}{dt^2}=\beta(x_{2n+2}+x_{2n}-x_{2n-1})
M \frac{d^2x_{2n+2}}{dt^2}=\beta(2_{2n+3}+x_{2n+1}-2x_{2n+1})
代入平面波解
x_{2n+1}=Ae^{i[q(2n+1)a-\omega t]}
x_{2n+1}=Be^{i[q(2n+1)a-\omega t]}
其中q为波矢，\omega为角频率
为了使A,B不同时为零产生平凡解，系数行列式为零，则得到色散关系：
\omega_{pm}^2 = \frac{\meta}{Mm}((m+M)\pm sqrt(m^2+M^2=2Mm\cos(2qa)))
其中\pm 就是加减号

上面的两个色散关系取正号的是光学支格波，角频率在10^13/s量级，处于在光谱红外区，能和光波发生耦合，就是所谓的声光效应，因而得名光学波。q趋近于零时增幅之比frac{A}{B}=-M/m，表明两种原子的震动方向相反，质心不动，代表晶体中原子的相对震动。它的能量子就是光学声子。
而取负号得到声学支格波，角频率比光学支低，可以用超声来激发，因此成为声学支。振幅之比frac{A}{B}=frac{2\beta\cos qa}{2\beta-m\omega^2}>0，也就是说两种原子的振动方向相同，代表原胞质心的震动。它的能量对应的量子就是声学声子。

Answer 3

光学的声子?????