原子形状因子(キッテル固体物理学)

このQ&Aのポイント
  • キッテルの固体物理学の逆格子のところを読んでおります。
  • 形状因子(原子散乱因子)r:ベクトル G:逆格子ベクトル f_j=∫dVn_j(r)exp(-iG・r) 積分は1個の原子に属する電子密度全体にわたって行う。G・r=Grcosα α:Gとrのなす角 d(cosα)について-1と1の間で積分 f_j=2π∫drr^2d(cosα)n_j(r)exp(-iGrcosα)
  • のところで、微小体積要素が2πdrr^2d(cosα)となることを導くには、どのような図を描いたらいいのでしょうか? ちょうど2章の49式の下のほうなのですが、cosαで積分するという見慣れない式なので・・・。
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原子形状因子(キッテル固体物理学)

キッテルの固体物理学の逆格子のところを読んでおります。 形状因子(原子散乱因子) r:ベクトル G:逆格子ベクトル f_j=∫dVn_j(r)exp(-iG・r) 積分は1個の原子に属する電子密度全体にわたって行う。 G・r=Grcosα α:Gとrのなす角 d(cosα)について-1と1の間で積分 f_j=2π∫drr^2d(cosα)n_j(r)exp(-iGrcosα) のところで、微小体積要素が2πdrr^2d(cosα)となることを導くには、どのような図を描いたらいいのでしょうか? ちょうど2章の49式の下のほうなのですが、cosαで積分するという見慣れない式なので・・・。

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回答No.1

d(cosα) を実際に計算してみればわかるのではないでしょうか? よく見る形になるはずです。

msndance
質問者

お礼

すいません、今理解しました。 cosαを-1から1まで変化させるってことは、 αを-πから0まで変化させる。 これを0からπまでαを変化させるようにすれば、 sinαは奇関数、cosαは偶関数ですからこれで つじつまが合いますね。ありがとうございました。

msndance
質問者

補足

d(cosα)=-sinαdαですよね。 極座標の体積要素はr^2sinθdrdθdΦで、Φを2πまわせばいいんでしょうけど、d(cosα)=-sinαdαでマイナスがでてくるので符号があわなくなってしまいます。これはどう対処すればいいんでしょうか?

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