Ф. взаимодействуют друг с другом, с др. квазичастицами (электронами проводимости
, магнонами
и др.) и со статическими дефектами кристалла (с вакансиями
, дислокациями
,
с границами кристаллитов, поверхностью образца, с чужеродными включениями). При столкновениях Ф. выполняются законы сохранения энергии и квазиимпульса. Последний является более общим, чем закон сохранения импульса (см. Сохранения законы
),
т.к. суммарный квазиимпульс сталкивающихся квазичастиц, в частности Ф., может изменяться на величину 2pb,
где b –
вектор обратной решётки. Такие столкновения называются процессами переброса, в отличие от нормальных столкновений (b
=
0). Возможность процесса переброса – следствие периодичности в расположении атомов кристалла. Среднее число Ф. определяется формулой Планка:
где T
– температура, k –
Больцмана постоянная. Эта формула совпадает с распределением частиц газа, подчиняющихся статистике Бозе – Эйнштейна, когда химический потенциал
равен нулю (см. Статистическая физика
).
Равенство нулю химического потенциала означает, что число N
ф
> Ф. в кристалле не сохраняется, а зависит от температуры. Для всех твёрдых тел
N
ф
~ T
3
при Т
® 0 и N
ф
~ Т
при Т
>> Qд
(Qд
– Дебая температура
).
Понятие Ф. позволяет описать тепловые и др. свойства кристаллов, используя методы кинетической теории газов
.
Ф. в большинстве случаев представляют собой главный тепловой резервуар твёрдого тела. Теплоёмкость кристаллического твёрдого тела практически совпадает с теплоёмкостью газа Ф. Теплопроводность кристалла можно описать как теплопроводность газа Ф., теплосопротивление которого обеспечивается процессами переброса. Рассеяние электронов проводимости при взаимодействии с Ф. – основной механизм электросопротивления металлов
и полупроводников
.
Способность электронов проводимости излучать и поглощать Ф. приводит к притяжению электронов друг к другу, что при низких температурах является причиной перехода ряда металлов в сверхпроводящее состояние (см. Сверхпроводимость
, Купера эффект
).
Излучение Ф. возбуждёнными атомами и молекулами тел обеспечивает возможность безызлучательных электронных переходов (см. Релаксация
).
В релаксационных процессах в твёрдых телах Ф. обычно служат стоком для энергии, запасённой др. степенями свободы кристалла, например электронными. Среднюю энергию газа Ф. (как и др. квазичастиц) можно характеризовать величиной, подобной температуре обычного газа. Однако благодаря сравнительно слабой связи Ф. с др. квазичастицами фононная (или решёточная) температура может отличаться от температуры др. квазичастиц (электронов проводимости, магнонов, экситонов). В аморфных (стеклообразных) телах понятие Ф. удаётся ввести только для длинноволновых акустических колебаний, мало чувствительных к взаимному расположению атомов.
Ф. называются также элементарные возбуждения в сверхтекучем гелии
,
описывающие колебательное движение квантовой жидкости (см. Сверхтекучесть
).
Лит.:
Займан Дж., Электроны и фононы, пер. с англ., М., 1962; Косевич А. М., Основы механики кристаллической решетки, М., 1972; Рейсленд Дж., Физика фононов, пер. с англ., М., 1975. М. И. Каганов.
Фонотека
Фоноте'ка
(от греч. phone – звук и theke – хранилище), организованное в определённой системе собрание звукозаписей (музыкальных, литературных, документальных, специальных учебных и др.); учреждение (или его подразделение), осуществляющее собирание, специальную обработку, хранение и выдачу звукозаписей. Существуют государственные, общественные и личные Ф. – универсальные и специализированные. Значительное распространение получили учебные Ф. – в общеобразовательных школах (одна из первых – в начале 20 в. в Париже), высших, средних специальных учебных заведениях, особенно музыкальных, театральных, педагогических, культурно-просветительных. Крупнейшие Ф. мира: в СССР – Государственная дома радиовещания и звукозаписи, центрального государственного архива звукозаписей, Всесоюзной студии грамзаписи, Государственной библиотеки им. В. И. Ленина, Всероссийского театрального общества, центрального театрального музея им. А. А. Бахрушина (все – в Москве), Московских и Ленинградских консерваторий и др.; за рубежом – Брюссельская международная Ф. (Бельгия), Ф. Берлинской АН и Берлинской библиотеки (ГДР), Академии грамзаписи им. Ш. Кро (Франция), Британского музея (Великобритания), библиотеки Конгресса в Вашингтоне (США) и др. Уникальные собрания звукозаписей имеют известные зарубежные фирмы граммофонных пластинок. В крупных Ф., как правило, существуют отделы т. н. фондовых (оригинальных) звукозаписей (см. в ст. Звукозапись
).
О частных собраниях звукозаписей см. в ст. Филофония
.
Лит.:
Волков-Ланнит Л. Ф., Искусство запечатленного звука, М., 1964.Фонохрестоматия