
黄昆方程是物理学家黄昆于1950年提出的描述离子晶体中长光频波与电磁波耦合现象的方程组 。该方程由两部分组成:第一方程描述离子振动,包含准弹性力和宏观电场驱动作用;第二方程反映晶体极化强度,涵盖离子位移极化和电场极化效应 。其通过耦合微观晶格振动与宏观电磁场,解决了长程库仑力对光学振动的复杂影响 。
方程源于黄昆对极性晶体光学振动的研究,通过引入相对位移量w和电场E的耦合关系,建立了晶体哈密顿量的数学表达 。1951年,黄昆应用该方程预言了光子与横光学声子耦合形成的极化激元现象 。后续研究中,王伟良将其推广至多原子极性晶体,并探讨了各向异性晶体中介电函数张量与波矢方向的关系 。
该方程的提出不仅导出了Lyddane-Sachs-Teller关系式解释红外色散现象,还为离子晶体中纵波与横波频率差异提供了理论依据 。其数学形式被纳入《晶格动力学理论》等经典教材,成为处理光学振动问题的标准方法 。
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