例题9.2
一个低能粒子受到如下有限深球方势阱的散射
(1)
其中, ,且 。用玻恩近似计算总散射截面。
解:有所给条件可知,可用玻恩近似计算散射截面。
(2)
由此求出微分散射截面
(3)
在低能情况下, 由于 ,故可以将上式中的三角函数作展开,即
(4)
进而得到
(5)
正如预期的一样,微分散射截面与角度 无关,即该截面表现出各向同性的性质。这样,散射的总截面为
。
(6)
例题9.3
设一个带电荷 的高速粒子,被一个原子序数为 的中性原子散射。当入射粒子距离原子核较远时,核外电子会屏蔽原子核所产生的静电场;而当其非常靠近原子核时,则会感受到全部正电荷的库仑作用。通常用如下的势来描述这种作用
(1)
其中, 称为屏蔽参数,它的数量级与原子的半径相同。上述相互作用势被称为汤川势。
将(1)势代入 ,求得微分散射截面
(2)
当 时,汤川势将退化为库仑势,这时,上式变为
(3)
式中, 是入射粒子的速度。上述公式与卢瑟福的散射公式完全一样。