formula_16、formula_17、formula_18的范围为所有整数。总电荷密度formula_9可以表示为formula_5与晶格函数formula_21的卷积：由于formula_9为卷积，其傅里叶变换为一个积：其中晶格函数的傅里叶变换是狄拉克δ函数的另一个和：其中定义倒空间向量为formula_26（周期性排列），其中formula_27为中心原胞的体积（几何形状通常为平行六面体），formula_21和formula_29为实函数和偶函数。为了简洁起见，定义有效单粒子势能