一维周期势的傅里叶变换

文摘   2024-10-06 12:16   福建  

上一节(此处可跳转到上一节)讨论了倒格矢的定义来源和特点,这一节以一维周期势为例,给出一个简单的案例

以余弦函数为例,求一维周期势的傅里叶变换
  1. 晶格常数 a

  2. 傅里叶变换 (Fourier transform):

  1. 将cos换成e指数形式方便积分 [ = ]

即只有k取时,V(k)不为0,所以此时的倒空间参数k取分立的值。

附录(余弦函数的傅里叶变换)

函数  的傅里叶变换是一个在频率域内表示该函数的复数函数。对于连续时间信号 ,其傅里叶变换定义为:

对于 ,其傅里叶变换可以通过以下步骤计算:

  1. 将余弦函数表示为复指数的形式: 

  2. 对上述表达式进行傅里叶变换: 

  3. 计算积分,得到: 

这里, 是狄拉克δ函数,表示在频率处有冲击。

所以,的傅里叶变换结果是在 处的两个冲击,每个冲击的幅度为 。这意味着余弦波在频率域内由两个等幅度的正弦波组成,它们分别位于和 的频率处。



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