近似方法
玻恩近似
玻恩近似是一种估算方法,用来在粒子与靶之间相互作用很弱时,估算粒子如何被靶散射。它把散射当作一次单一而温和的轻推:入射波穿过靶的势,被轻轻偏折一次,便继续前行。强势所引起的那种强烈而反复的再散射被干脆略去——这正是该近似仅限于弱相互作用的原因。
从机制上看,它是散射微扰级数的第一项。粒子被偏折到何处的图样——即微分截面,它告诉我们每个散射角各有多大可能——结果基本上就是在粒子所经历的那个特定动量改变处量度的势的强度。说得干净些,散射图样是势之形状的一种变换,因此测量粒子在不同角度的散射,就能描绘出靶的结构。
这使玻恩近似成为散射物理的主力工具,从电子探测原子、中子测绘晶体,到粒子碰撞的分析,无不用它。它对自己的适用范围很诚实:当散射很弱时——快粒子或微弱的势——它成立;而对慢粒子、强势或共振,它会变得不可靠,那里多重散射与级数中更高的项已不能再被忽略。
f(θ) ∝ ∫ V(r) e^{−i q·r} d³r, q = momentum transfer
散射振幅本质上就是势在动量转移处取值的一种变换。
作为一级估算,玻恩近似遗漏了多重散射与共振。它对强势或慢粒子会失效,那里需要更高阶的项,或完全非微扰的方法。
又称
另见