1、第 五 节 确定晶格振动谱的实验方法,本节主要内容:,3.5.1 中子的非弹性散射,3.5.2 光的散射和X射线散射,3.5 晶格振动谱的实验方法,实验方法主要有中子的非弹性散射、X射线和光的散射。,3.5.1 中子的非弹性散射,1.原理,散射过程满足能量守恒和准动量守恒。,中子与晶体中声子的相互作用,中子与晶体的相互作用,中子吸收或发射声子,非弹性散射,晶格振动的频率与波矢 之间的关系 称为格波的色散关系，也称为晶格振动谱。,入射中子流：,从晶体中出射的中子流：,为中子质量,由能量守恒和准动量守恒得：,“+”表示吸收一个声子,“-”表示发射一个声子,测出不同散射方向上的动量 ，,固定入射中子
2、流的动量 ， ；,2.仪器,3.5.2 光的散射和X-射线散射,1.光的散射,散射过程满足能量守恒和准动量守恒。,光子与晶体中声子的相互作用,光子与晶体的相互作用,光子吸收或发射声子,非弹性散射,“+”表示吸收一个声子,“-”表示发射一个声子,和代表入射光的波矢和能量，,和 代表出射光的波矢和能量。,可见光范围，波矢为105cm-1的量级，故相互作用的声子的波矢也在105cm-1的量级，只是布里渊区中心附近很小一部分区域内的声子，即长波声子。,(1)布里渊散射：光子与长声学波声子的相互作用；,(2)拉曼散射：光子与光学波声子的相互作用；,2.X-射线散射,(3)斯托克斯散射：散射频率低于入射频率的散射；,(4)反斯托克斯散射：散射频率高于入射频率的散射。,
