固体物理 第四章_ 晶格振动固体物理 第四章_ 晶格振动.pdf

爱因斯坦（ 1879-1955 ）对实验和技术物理学 1.揭开了原子世界的帷幕 的影响（1905-2005） 爱因斯坦早年从事分子运动论和统计力学的科学背景： 19世纪初，化学家道尔顿提出了原子论。19世纪中后 为纪念爱因斯坦奇迹年100周年，联合国 叶，麦克斯韦提出了分子运动的速度分布律；玻耳兹 大会宣布将2005年定为世界物理年。 曼则提出了玻耳兹曼方程。 爱因斯坦对物理学的贡献： 1905年5月爱因斯坦发表了题为《热的分子运动论所 要求的静液体中悬浮粒子的运动要求的静液体中悬浮粒子的运动》》著名论文著名论文。描述了描述了 1.揭开了原子世界的帷幕； 布朗粒子无规行走的规律。 2.光子学的创建及其发展； 1908年，法国科学家贝兰用显微镜对大量等径的布朗 3.质能关系的利用； 运动粒子进行了实测，定出阿伏加德罗常数，给出原 4.将量子论引入了固体物理。 子-分子存在的确实无疑的证据。 20世纪，研究重点即在于对微观世界的探索：原子， 原子核，基本粒子，并从微观的角度来研究固体物理 1 和分子物理。 固体物理第四章 2.光子学的创建及其发展 3.质能关系的利用 1905年，爱因斯坦发表《关于光的产生和转化的一 个启发性的观点》的论文，提出了光量子（光子） 爱因斯坦在1905年发表《论动体的电动力学》和 的概念，将光子实体化，认为光的吸收和发射均是 《物体的惯性同它所含能量有关吗？》两篇文章， 以能量为 h 的光子为单元来进行。 其中包含了狭义相对论基本轮廓和由之引伸出来的 1916年，爱因斯坦在《论辐射的量子理论》的论文 质能关系。 中，阐述了光的受激发射的概念。光的受激发射分 狭义相对论对牛顿力学进行了重要的修正，体现在 两种情况：其一是发射光子动量的方向是随机的， 所推导出来的质能关系中。 这就是自发发射；其二是发射光子的动量方向和吸 质能关系包含两点：一是物体的质量是和运动的速 收的光子相同，即为受激发射。 度有关的，即： m m / 1 v / c 2   20世纪50年代，汤斯实现了微波的受激发射。到 二是物体的静止质量可以与能量互相转换，即 1958年，他又和夏洛一起提出利用法布里-佩洛干涉 2 仪作为谐振腔来实现光受激发射的建议。随后， E mc 1960年梅曼制造出第一台红宝石激光器。 固体物理第四章 固体物理第四章 4.将量子论引入了固体物理 爱因斯坦：独立振子模型 长期以来，基于能量均分定理的经典理论解 释不了“固体的比热在低温下显著下降， 到 T 0 ，比热也趋于零”的现象。 德拜：将独立振子模型进行了改进 年，爱因斯坦发表题为爱因斯坦发表题为 《《普朗克的辐射普朗克的辐射