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       §9.4  分波法

分波法是处理散射问题的一个严格方法。但由于实际上不可能计算全部分波,所以也是一种近似方法。这种方法适合于低能散射。

本节势场都是中心力场。

§9.4.1  散射振幅和相移

1.入射平面波按球面波分解

入射粒子显然用 的共同本征态, 即平面波·

                                            (9.4.1)

描述更方便。然而中心力场的问题显然球坐标系中处理更方便。中心力场的力学量完全集是 。这些量也是守恒量。充分利用这些守恒量对于处理散射问题很重要。 的共同本征态( ),但不是 的本征态。为在球坐标中处理散射问题,可将 的本征态展开。

       (9.4.2)

   2.相移和散射截面

   假设散射势场是中心势场 。这样,散射是绕 轴对称的,与 角无关。相应的薛定锷方程和渐进条件分别是,

 ,  (9.4.3)

     (9.4.4)

由于角动量守恒,平面波分解(9.4.2)中的各个不同的 分波将各自独立散射,每一个分波都满足(9.4.3)和渐进条件(9.4.4)。即 

             (9.4.5)

式中

               

为化简(9.4.5),设 ,(9.4.5)变为

               (9.4.6)

散射振幅决定于方程(9.4.6)的解。为与渐进条件(9.4.4)比较,考虑(9.4.6)的渐进解。 ,由 的有限性可知,应有

                  (9.4.7a)

 时,(9.4.6)变为

                         (9.4.7b)

由此得到

     (9.4.8)

为了与(9.4.2)相应的项比较,已将待定位相中分出了 。将(9.4.6)求出解后,确定其渐进形式并与(9.4.8)比较,就确定了重要的位相

将这样确定的 代入到以下两个公式,就求得了微分散射截面和总散射截面。

           (9.4.9)

 

                  (9.4.10)

下面证明这两个公式。

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