Vibrations dans les solides: oscillateurs harmoniques et phonons

Cette séance de cours couvre les vibrations dans les solides, y compris les oscillateurs harmoniques classiques et quantiques, les phonons et le modèle Einstein de la capacité thermique. Il commence par discuter de l'énergie pour les petits déplacements dans un solide et comment diagonaliser le hamiltonien pour analyser les modes normaux. Le concept de phonons en tant que quasi-particules avec des niveaux d'énergie est introduit, ainsi que les propriétés de l'oscillateur quantique telles que les niveaux d'énergie, l'énergie libre, l'énergie moyenne et la capacité thermique. La séance de cours explore également la capacité thermique d'un solide d'Einstein, en comparant les comportements classiques et quantiques. Enfin, il explore comment les vibrations dans un solide réel peuvent être étudiées en utilisant la diffusion de neutrons inélastiques et diverses spectroscopies.