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今有正格矢 u=la1+ma2+na3 v=la1+ma2+na3 w=la1+
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今有正格矢
u=la1+ma2+na3,
v=l'a1+m'a2+n'a3,
w=l"a1+m"a2+n"a3.
其中l,m,n;l',m',n'及l",m",n"均为整数,试证u,v,w可选作基矢的充分条件是
参考答案
解法一:
固体物理原胞的选取方法有无数种,但它们有一个共同的特点,即它们的体积都相等,是晶体的最小重复单元.因此,u,v,w可选作基矢的充分条件是,由基矢u,v,w构成的原胞体积一定等于由基矢a1,a2,a3构成的原胞体积,即
|u·(v×w)|=a1·(a2×a3)=Ω. (1)
将
u=la1+ma2+na3,
v=l'a1+m'a2+n'a3,
w=l"a1+m"a2+n"a3,
代入u·(v×w),得
u·(v×w)
=u·[(l'm"-m'l")(a1×a2)+(m'n"-n'm")(a2×a3)+(n'l"-l'n")(a3×a1)]
=n(l'm"-m'l")Ω+l(m'n"-n'm")Ω+m(n'l"-l'n")Ω