Ортонормированность волновой функции Блоха?

есть этот учебник, который доставляет мне неприятности некоторое время:

Это показывает, что волновые функции Блоха могут быть записаны как

Ψ н к ( р ) "=" 1 В е я к р ты н к ( р ) ,
что меня устраивает. В нем также говорится, что факторы Блоха ты н к ( р ) может быть ортонормирован на (примитивном) объеме элементарной ячейки В U С :
1 В U С В U С г 3 р ты н к * ( р ) ты н к ( р ) "=" дельта н н
.

Однако, и здесь начинается моя проблема, она заключает, что, следовательно, функции Блоха Ψ н к ( р ) выполнить

В г 3 р Ψ н к * ( р ) Ψ н к ( р ) "="
"=" 1 В р В U С ( р ) г 3 р е я к ( р + р ) ты н к * ( р + р ) е я к ( р + р ) ты н к ( р + р ) "="
"=" 1 Н р е я ( к к ) р 1 В U С В U С г 3 р ты н к * ( р ) ты н к ( р ) "="
"=" дельта к к дельта н н
с векторами решетки р и объем кристалла В "=" Н В U С .

Но я просто не понимаю последние две строчки. Я имею в виду, что интеграл во второй последней строке на самом деле должен читаться В U С г 3 р е я ( к к ) р ты н к * ( р ) ты н к ( р ) , не так ли? И, если это правда, и я уже не пропустил что-то важное, я не могу понять, как это могло привести к этим двум дельта с ...

Я почти уверен, что что-то пропустил, но я просто отчаянно терплю неудачу, поэтому любая помощь будет принята с благодарностью!

РЕДАКТИРОВАТЬ

Большое спасибо за ваши реакции! Тем не менее, похоже, я не смог достаточно ясно изложить свою проблему, поэтому я решил, что лучше всего будет рассказать вам, каков был мой подход до сих пор, шаг за шагом, поэтому, возможно, кто-то увидит, где я на самом деле ошибаюсь:

Начиная с

В г 3 р Ψ н к * ( р ) Ψ н к ( р ) ,
Я разделил домен интеграции В "=" Н В С U , таким образом получая сумму интегрирований по объему элементарной ячейки, что дает
р В U С г 3 р Ψ н к * ( р + р ) Ψ н к ( р + р ) ,
что оказывается именно второй строкой при использовании Ψ н к ( р ) "=" 1 В е я к р ты н к ( р ) . Затем я продолжил использовать Ψ ( р + р ) "=" е я к р Ψ ( р ) . Но это дает
р е я ( к к ) р В U С г 3 р Ψ н к * ( р ) Ψ н к ( р )
что не согласуется с третьей строкой в ​​книге, где интеграл берется по блоховским факторам. ты н к ( р ) только.

Однако даже если предположить, что это просто опечатка (в чем я не уверен...), я бы столкнулся с интегралом В U С г 3 р е я ( к к ) р ты н к * ( р ) ты н к ( р ) и я не вижу, как эти двое дельта s будет возникать из этого либо.

Еще раз спасибо всем за ваши реакции, и я надеюсь, что действительно ясно изложил свою проблему.

Вы должны подать заявку Ψ н к ( р + р ) "=" е я к р Ψ н к ( р ) , и В д 3 р Ψ н к * ( р ) Ψ н к ( р ) р В U С д 3 р Ψ н к * ( р + р ) Ψ н к ( р + р )
В общем, очень бесполезно не назвать книгу, которая вас смущает.
@ Эмилио, это немецкий учебник под названием "Theoretische Festkörperphysik" Г. Чихолла в 3-й исправленной версии, извините.
У меня был этот же вопрос. Доказательство и недостающие шаги показаны в следующей книге. Вы можете следить за ним. Я предоставляю ссылку на книгу Google, а также название и номер страницы книги, в которой проблема решена. Книга Майкла А. Паркера «Твердотельная и квантовая теория для оптоэлектроники», номер страницы 595, и вот [ссылка на книгу Google] ( books.google.co.in/…

Ответы (2)

Позволять я р е я ( к к ) р В U С д 3 р Ψ н к * ( р ) Ψ н к ( р )

Термин р е я ( к к ) р дает вам дельта ( к к ) срок.

Теперь у вас есть: Ψ н к * ( р ) Ψ н к ( р ) дельта ( к к ) е я ( к к ) . р ты н к * ( р ) ты н к ( р ) дельта ( к к )

Теперь, с дельта ( к к ) срок, е я ( к к ) . р становится 1.

Так что у тебя есть :

Ψ н к * ( р ) Ψ н к ( р ) дельта ( к к ) "=" ты н к * ( р ) ты н к ( р ) дельта ( к к )

где мы заменили к к к , в индексе ты н к .

Итак, наконец, после интегрирования на р , мы получаем :

я дельта н н дельта ( к к )

Отлично, спасибо, я думаю, это все! Хотя это означает, что в учебнике действительно опечатка, т.к. е я ( к к ) р не появляется в интеграле, а дельта ( к , к ) Коэффициент доходности все еще делает, верно? Тем не менее, большое спасибо!

Это из-за интеграла:

д 3 р е я р к "=" дельта ( 3 ) ( к )

Когда вы объединяете два экспоненциальных множителя, вы получаете (для первого случая р "=" 0 ):

д 3 р е я р ( к к )

Что, используя приведенный выше результат, просто дельта ( 3 ) ( к к ) . В вашей последней строке, где у вас есть дельта Кронекера с к и к это просто сокращение для непрерывной трехмерной дельта-функции. Вы можете обобщить этот аргумент для каждого р в вашей сумме довольно легко. Дельта-функция с участием н исходит из вашей второй строки об ортонормированности ты с. Это помогает? Джек

Я думаю, что проблема именно в том, что я не понимаю, как "вынести" это д 3 р е я р ( к к ) выражение из интеграла, я подозреваю, что столкнулся с выше. Я добавил некоторую информацию, чтобы решить мою проблему, спасибо!