一维布喇菲晶格振动气垫模拟频闪研究

§1 引言固体中的单个原子在其平衡位置附近的热振动,由于周围邻近原子间存有较强的耦合力,因而很难对它们进行逐一地研究。人们通常总是抓住由其相互作用所形成的集体运动(晶格振动)来讨论。研究这种所谓晶格振动乃是研究固体宏观性质和微观过程的重要基础。例如,固体的比热、热膨胀、热导等就直接与晶格振动有关,电子、光子等与晶体的相互作用以及超导电中库柏对的形成等也都涉及到晶格振动。因此,正确地阐明和理解晶格振动的基本规律和主要概念是掌握固体物理的一个十分重要的方面。本文在R·B·RUNK 等人工作的基础上,进行了改进,在3.15米长的线性气垫导轨上,用低于音频的模式来模拟晶格振动,并用频闪摄影拍摄了一维线性链的振动模式和振动过程,直观而定量地得到了一维市喇菲晶格的色散关系(振动频谱)和相速度等一些重要结论。