地下水平衡試驗場

[拼音]：shengzi

[英文]：phonon

在簡諧近似下，點陣振動可按其簡正模分解──表達為3Ns（N是晶體中元胞數目，s是元胞中原子數目）個相互獨立的點陣波的疊加，整個系統相當於一組3Ns個相互獨立的諧振子，振子頻率與能量是相應的點陣波頻率和能量（見點陣動力學）。按量子力學，諧振子的能量是量子化的，能量量子是媡w（w是振子圓頻率）。點陣波的能量量子稱為聲子，點陣波量子態的變化對應於相應的聲子的產生或消滅，能量的變化是相應的聲子數目的變化。

在闡明點陣波和其他微觀粒子（電子、光子、中子等）或元激發的相互作用的物理影象時，定義聲子的動量媡

k

(

k

是相應點陣波的波矢，媡是普朗克常數除以2π)是有幫助的，這時，相互作用過程服從能量守恆和動量守恆規律。但點陣波波矢只確定到可以相差任一個倒易點陣向量，這裡定義的聲子能量守恆及動量守恆規律也確定到這樣。

這樣一來，聲子可看作是和光子相似的一種具有能量 媡wj(

k

)〔wj(

k

) 是相應點陣波的圓頻率〕、動量媡

k

的玻色子（準粒子）。簡諧近似下，點陣振動可看作是3Ns種聲子的理想玻色氣體。

如考慮非諧相互作用，聲子間有相互作用。晶體中的電子，晶體的不完整性都會對聲子產生散射，這會使聲子變成為有限壽命的準粒子。假如這些作用很強，壽命短到和點陣振動週期可比擬，或聲子自由程短到和點陣波波長可比擬，再用聲子的概念就不妥當了。