Warum können wir akustische Phononen „hören“, aber keine optischen Phononen?

Der Name selbst deutet darauf hin, dass wir den akustischen Zweig der Phononenmoden hören können (und nicht den optischen Zweig), aber ansonsten sehe ich keinen Grund, warum wir sie hören können.

Um ganz klar zu sein, definiere ich die akustischen Phononen als diejenigen mit der Eigenschaft dass ω ∝ k Wenn k → 0 . (während die optischen Phononen diejenigen sind, die diese Eigenschaft nicht haben).

Warum sind unsere Ohren in der Lage, eine Störung mit zu erkennen? ω ∝ k Eigentum?

Antworten (1)

Dies ist ein Phononendispersionsdiagramm für Siliziumkarbid:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Γ Punkt bezieht sich auf k = 0 ; die Bezeichnungen der Äste sind quer/längs und akustisch/optisch. X , K , Und L beziehen sich auf verschiedene Punkte in der 3D- Brillouin-Zone und entsprechen speziellen Hochsymmetriewerten des Wellenvektors k → .

In Anbetracht dessen, dass die Obergrenze für das menschliche Gehör in der Größenordnung von 20 kHz liegt, sollte sofort klar sein, warum die optischen Zweige für unsere Ohren unzugänglich sind, ebenso wie die überwiegende Mehrheit der akustischen Zweige; wir können nur die allertiefsten Frequenzen hören, die als die existieren k → → 0 Grenze der akustischen Äste.

Andererseits entsprechen die Frequenzen der optischen Zweige dem Infrarotbereich elektromagnetischer Strahlung und können durch (Infrarot-)Lichtpulse angeregt werden.

Warum können wir akustische Phononen „hören“, aber keine optischen Phononen?
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