光的色散指的是复色光分解为单色光的现象;复色光通过棱镜分解成单色光的现象;光纤中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。
色散也是对光纤的一个传播参数与波长关系的描述。
牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散,把白光分解为彩色光带(光谱)。
色散现象说明光在介质中的速度v=c/n(或折射率n)随光的频率f而变。
光的色散可以用三棱镜,衍射光栅,干涉仪等来实现。
光的色散证明了光具有波动性。
光的色散需要有能折射光的介质,介质折射率随光波频率或真空中的波长而变。
当复色光在介质界面上折射时,介质对不同波长的光有不同的折射率,各色光因所形成的折射角不同而彼此分离。
1672年,牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带,这是人们首次作的色散实验。
通常用介质的折射率n或色散率dn/dλ与波长λ的关系来描述色散规律。
晶格振动会像波一样传播,波的能量和频率有关,这些频率不是连续的而是量子化的,把晶格波的传播看成是其能量子即声子的传播。
声子是固体中原子集体振动的一种表现。
自然界中所有分钟或者固体中的原子都是一直处于运动状态,量子力学认为即使在绝对零度,原子也不是静止的。
固体中原子之间因为有相互作用,因此,一个的原子的振动不是孤立的,它影响到其他原子的振动。
固体中如此多的原子互相影响形成一个非常复杂的耦合振动模式。
在简谐近似下,原子的集体振动可以给出他们的振动方程。
而采用二次量子化的方法把振动方程的解可以写成“量子化粒子”的分布,而振动能量的量子化后就是声子了。
总之,声子是固体中原子振动能量的一种量子化形式。
固体物理学专业术语。
和布拉格矢量(晶格矢量)共轭的另一组矢量基,俗称动量-能量空间,适合于用来描述声子电子的晶格动量。
倒格子就是正格子的傅立叶变换。
上面的性质:倒格子中的一个基矢对应于正格子中的一族晶面,也就是说,晶格中的一族晶面可以转化为倒格子中的一个点,这在处理晶格的问题上有很大的意义。
例如,晶体的衍射是由于某种波和晶格互相作用,与一族晶面发生干涉的结果,并在照片上得出一点,所以,利用倒格子来描述晶格衍射的问题是极为直观和简便的。