HebeiNormalUniversity1HebeiNormalUniversity21.重要性:(1)研究散射现象,可以揭示粒子的性质和粒子间的相互作用,如卢瑟福原子核模型,大角散射要求力场很强,必须由核模型提供这样的力场。(2)研究粒子碰撞可揭示粒子结构、核结构和核力等。散射是研究物质和作用力性质的重要方法。2.复杂性:散射问题的薛定谔方城很少能严格求解,多数用近似方法,根据不同情况有各种巧妙的求解方法,我们只讨论散射问题的基本理论,它是各种特殊近似方法的出发点。HebeiNormalUniversity3HebeiNormalUniversity4一、散射和碰撞(碰撞过程)1.碰撞过程:一粒子向着另一个粒子入射,经过相互作用(非接触力)又向远方离去的过程。散射:一般来说,经碰撞后,粒子偏离了原来入射方向,连续不断射来的粒子向不同方向散射出去。在散射过程中,入射粒子的能量是已知的,由实验者控制,散射后粒子的角分布与粒子间的相互作用)(rU(决定了靶粒子的性质和结构)有关。通常总是对)(rU作出假设,解定态薛定谔方程求角分布,再与实验结果比较,从而了解)(rU,并进而了解靶粒子的性质与结构。HebeiNormalUniversity52.弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞:入射粒子与靶粒子只有动能交换,内部结构状态并无变化(此时体系的机械能守恒,本书只讲此种情况)。非弹性碰撞:粒子内部状态有所改变(如原子的电离或激发,核与粒子的激发),系统的机械能部分地变成粒子的内能。二.散射截面1.散射中心:设靶粒子A的质量远大于入射粒子的质量,形成所谓固定的散射中心,A称为散射中心。HebeiNormalUniversity62.散射角:粒子被散射后的运动方向与入射方向之间的夹角为,称为散射角。单位时间内散射到面积元dS上的粒子数dSdn,而21rdn,故drdSdn2,即:单位时间内散射到d内的粒子数dn应与d成正比,还与入射粒子流强度(密度)N成正比。3.定义N:在垂直入射粒子流前进的方向取一单位面积0S,单位时间内穿过0S的粒子数就是入射粒子流强度N。即:Ndqdn),(,),(q是一个比例系数。(1)HebeiNormalUniversity74.微分散射截面:Nddnq),(是一个入射粒子散射到,方向单位立体角内的几率,其量纲为:Tdn1][,TLN21][,2211][][][LLTTNddnq,所以),(q有面积量纲,故称为微分散射界面。HebeiNormalUniversity85.总散射界面:200),(sin),(qdddqQ(2)表示粒子被散射到各个方向几率的总和,...