物性物理学入門
フォノンの解析解アニメーション
前項「フォノン(格子振動)の分散関係(1原子)」では、 線形ばねで結合された質点の一つを振動させるシミュレーションを行いました。 本項では、フォノン解析解のアニメーションを示します。
フォノンの分散関係
前項で示したとおり、フォノンの角振動数ω(周期)と波数K(波長)には次の関係式があります。
mは質点の質量、kはばね定数、aは格子間隔です。なお、周期、波長と角振動数、波数は定義として次の関係で結ばれます。
、
上記の式をプロットしたのが次のグラフです。
波数の最大値は波長の最小値から
となるため、波数の範囲を
としています。なお、波数が負の場合は逆向きに伝搬する波を表します。
フォノン解析解アニメーション
次のグラフィックスは指定した角振動数(周期)、波数(波長)に対するフォノン(格子振動)を表したアニメーションです。
物理シミュレーションについては「HTML5による物理シミュレーション」を参照ください。 数式の表示は「Tex表記によるHTML文書への式の埋め込み」をご覧ください。