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Born approximation을 사용한 경우 scattering ampitude는 

fB(θ)=m2π2d3reikrV(r)eikr

로 얻어진다. k는 입사파의 파수 벡터이고 k은 산란파의 파수 벡터로 둘의 사이각은 θ이다. rk의 사이각이 θ이고, kr의 사이각이 γ라 하자. 평면파를 각운동량 연산자의 고유함수로 전개를 하면

eikr=i(2+1)j(kr)P(cosθ)ekr=(i)(2+1)j(kr)P(cosγ)로 쓸 수 있다.

그리고 spherical harmonic의 addition 정리를 사용하면 (k:(θ,φ)r:(θ,φ))

P(cosγ)=4π2+1m=Ym(θ,φ)Ym(θ,φ)이 식들을 Born approximation에서 구한 scattering amplitude에 대입한 후 θφ의 적분을 하면 m0인 항은 사라지고 남는 항은

fB(θ)=2m2(2+1)P(cosθ)0drr2V(r)(j(kr))2로 정리된다.

 

Partial wave 전개에서 scattering ampitude가 

f(θ)=1k(2+1)eiδsinδP(cosθ)

로 주어졌으므로 둘을 비교하면 

eiδsinδ=2mk20drr2V(r)(j(kr))2

임을 알 수 있다. δ이 작은 경우 우변은 δ로 근사할 수 있다. 이 경우 

δ2mk20drr2V(r)(j(kr))2

로  쓸 수 있다. 이 식을 보면 상호작용이 인력인 경우 δ>0이고, 척력인 경우 δ<0임을 알 수 있다.

V(r)=V0(r<R), 0(r>R)일 때 s-wave phase shift는 (kR1)

δ02mV0k22kR0dxsin2(x)=mV0k22(kRcos(kR)sin(kR))2mV03k22(kR)3

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