設(shè)三維晶格的光學(xué)振動(dòng)在q=0附近的長(zhǎng)波極限有ω(q)=ω0−Aq2,求證:每支光學(xué)支的聲子態(tài)密度為:

計(jì)算由N個(gè)質(zhì)量為M的相同原子組成一維單原子鏈的聲子態(tài)密度g(ω),設(shè)單原子鏈的原胞長(zhǎng)度為a,
β為恢復(fù)力常數(shù)。
由正負(fù)離子構(gòu)成的一維無(wú)限長(zhǎng)原子鏈,離子間距為a,離子的質(zhì)量相等,為M,電荷交替變化,第n個(gè)離子的電荷為e(−1)n,離子間的相互作用是兩種相互作用的總和,(1)原子間的近鄰相互作用,恢復(fù)系數(shù)為β,(2)離子間的庫(kù)侖相互作用。
(1)證明,庫(kù)侖相互作用對(duì)原子力常數(shù)的貢獻(xiàn)為:

ε0為介電系數(shù),m為自然數(shù)。
(2)證明色散關(guān)系可以表示為
,
其中
,ε0為介電系數(shù)。
(3)證明,當(dāng)qa=π/a時(shí),