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第五章 固体电子论基础
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
当前位置:固体电子论基础>>第五节 电子的准经典运动 >>准经典近似
第五节 电子的准经典运动

    前面给出了晶体中电子的能量本征值及相应的本征态,这是研究晶体中电子运动的基础。例如,当给出电子的能量本征值,我们便可以了解晶体中电子系统的统计性质。又如,当我们研究晶体的光吸收和电子散射问题时,也都需要先了解电子的本征值和本征态。

    但是,并非所有关于电子运动的问题都必须应用量子力学方法来处理,晶体中许多电子运动问题是可以近似当作经典运动来处理的。例如,在电、磁场中晶体的输运问题就属于这一类型。本节讨论的中心是在一定条件下,将晶体中电子当作经典粒子处理的方法。

5.5.1 准经典近似

    当我们讨论外场作用下晶体电子的运动规律时,我们首先要知道电子在任意波矢 k 状态的平均运动速度,根据量子力学,电子在晶体中平均速度为:

    ………………………………………………………………………(5-5-1)

其中 是描述 k 态的电子波函数,它具有布洛赫函数形式,经过较复杂的计算,可以证明 k 态电子的平均速度 为:

    ………………………………………………………………………………………( 5-5-2)

    因此,对于晶体中的电子,我们无需严格地根据量子力学方法,而只要已知 E( k ) 函数,就可得到电子在晶体中运动的平均速度。

    应当指出,上述结论并不是偶然的,因为一定的条件下,晶体中的电子可以近似当作经典粒子来处理,量子力学告诉我们,晶体中处于 状态的电子,在经典近似下其平均速度相当于以 为中心的由布洛赫波组成的波包的速度。

 
 
 
 
 
   
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