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Was versteht man unter der Besetzungszahl von Phononen?
 
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PhysikSpezi



Anmeldungsdatum: 10.11.2013
Beiträge: 22

Beitrag PhysikSpezi Verfasst am: 12. Feb 2014 14:59    Titel: Was versteht man unter der Besetzungszahl von Phononen? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich kann mir leider überhaupt nicht vorstellen, was die Besetzungszahl von Phononenmoden ist.


Meine Ideen:
Phonoen sind ja Gitterschwingung mit einer Frequenz die einer Wellenlänge zugeordent ist. Bei der Besetzungszahl n=0 ist es mir klar, hier schwingt die Mode im Grundzustand. Bei höheren Moden wird es dann schwiereiger. Kann man unter einer höheren Phononen Mode die selbe Gitterschwingung bloß mit größere Amplitude verstehen?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18092

Beitrag TomS Verfasst am: 12. Feb 2014 17:31    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke, hier geht es um die Fockraum-Darstellung. Dabei bedeutet der Zustand



dass für den Wellenzahlvektor genau Phononen existieren. Im Grundzustand ist , d.h. es ist kein Phonon vorhanden.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
PhysikSpezi



Anmeldungsdatum: 10.11.2013
Beiträge: 22

Beitrag PhysikSpezi Verfasst am: 12. Feb 2014 20:31    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, vielen Dank! Aber wie kann ich mir jetzt zum Beispiel im Falle einer lineare Kette ganz konkret den Unterschied zwischen unterschiedlichen Besetzungszahlen vorstellen. Ist es so, dass die maximale Auslenkung der Atome durch die Besetzungszahl gegeben ist?
PhysikSpezi



Anmeldungsdatum: 10.11.2013
Beiträge: 22

Beitrag PhysikSpezi Verfasst am: 12. Feb 2014 20:32    Titel: Antworten mit Zitat

Nachtrag: Außer für den Fall n=0
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18092

Beitrag TomS Verfasst am: 12. Feb 2014 22:49    Titel: Antworten mit Zitat

PhysikSpezi hat Folgendes geschrieben:
Aber wie kann ich mir jetzt zum Beispiel im Falle einer lineare Kette ganz konkret den Unterschied zwischen unterschiedlichen Besetzungszahlen vorstellen. Ist es so, dass die maximale Auslenkung der Atome durch die Besetzungszahl gegeben ist?

Nun, die Besetzungszahl ist eigtl. ein Begriff aus der Quantenfeldtheorie bzw. nach der zweiten Quantisierung. Aber man darf sich darunter soetwas wie die "Fourierkomponenten" des Feldes im Ortsraum vorstellen.

Nehmen wir die Schrödingergleichung mit Eigenzuständen



Dann kann man eine beliebige Wellenfunktion darstellen als



Im Zuge der zweiten Quantisierung werden die a_n als Operatoren interpretiert. Dann lautet die Besetzungszahl für einen Zustand



Vor der zweiten Quantisierung gibt es keinen Grund, dass die Fourierkomponenten diskrete Werte annehmen würden, d.h. man kann nicht im eigtl. Sinn von einer Besetzungszahl sprechen. Es handelt sich um die "Fourierkomponenten" (im einfachsten Fall für eben Wellen)

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