La densidad de estados de fonones se puede calcular con
dónde es la frecuencia del fonón y es la parte del vector de onda infinitesimal que es perpendicular al plano .
Ahora, para cada rama (longitudinal o uno de los dos estados transversales degenerados) en un material isotrópico elástico, y su velocidad del sonido , mi libro de texto dice que:
Esto finalmente conduce a la ecuación
Entiendo el resultado de la integral de área, ya que es solo el área de la esfera con radio . Sin embargo, no entiendo el resultado de . Aprendí que la velocidad del sonido es la velocidad de fase . De hecho, esta relación se utilizó para llegar a la ecuación final del DOS. Ahora bien, dado que la derivada de también es igual a la velocidad del sonido, eso significa una relación de dispersión lineal debe haber sido asumido.
Sin embargo, esto me parece una aproximación y no entiendo por qué se puede usar en este caso. ¿Tengo razón con mi evaluación de que se trata de una aproximación? En caso afirmativo, ¿bajo qué circunstancias se puede utilizar?
Parece que esta derivación estaba usando el modelo de Debye, donde
Se introduce más adelante en el libro, no sé por qué no se menciona allí.