Главная > КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА (В. Н. Грибов)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Покажем, что полюса амплитуды рассеяния определяют энергии связанных состояний. Согласно обычной квантовой механике амплитуда рассеяния есть
\[
f=-\frac{2 m}{4 \pi} \int e^{-i \mathbf{p}^{\prime} \mathbf{r}} V(\mathbf{r}) \Psi_{E}(\mathbf{r}) d^{3} r
\]

где $\mathbf{p}^{\prime}$ – импульс частицы в конечном состоянии, а $\Psi_{E}(\mathbf{r})$ – точная волновая функция – решение стационарного уравнения Шредингера с энергией $E=\mathbf{p}^{\prime 2} / 2 m$.

Для функции Грина мы написали выражение:
\[
G\left(\mathbf{r}_{2}, t_{2} ; \mathbf{r}_{1}, t_{1}\right)=\theta(\tau) \sum_{n} \Psi_{n}\left(\mathbf{r}_{2}, t_{2}\right) \Psi_{n}^{*}\left(\mathbf{r}_{1}, t_{1}\right) .
\]

Рассмотрим функцию Грина с определенной энергией:
\[
\begin{array}{l}
G_{E}\left(\mathbf{r}_{1}, \mathbf{r}_{2}\right)=\int G\left(\mathbf{r}_{2}, \mathbf{r}_{1}, \tau\right) e^{i E \tau} d \tau= \\
=\sum_{n} \Psi_{n}\left(\mathbf{r}_{2}\right) \Psi_{n}^{*}\left(\mathbf{r}_{1}\right) \int_{0}^{\infty} e^{i\left(E-E_{n}\right) \tau}= \\
=\frac{1}{i} \sum_{n} \frac{\Psi_{n}\left(\mathbf{r}_{2}\right) \Psi_{n}^{*}\left(\mathbf{r}_{1}\right)}{E_{n}-E} .
\end{array}
\]

Эта функция удовлетворяет уравнению
\[
(H-E) G_{E}\left(\mathbf{r}_{1}, \mathbf{r}_{2}\right)=\frac{1}{i} \delta\left(\mathbf{r}_{1}-\mathbf{r}_{2}\right) .
\]

Из (1.45) непосредственно видно, что $G_{E}\left(\mathbf{r}_{1}, \mathbf{r}_{2}\right)$ имеет полюса в связанных состояниях. При помощи $G_{E}\left(\mathbf{r}_{1}, \mathbf{r}_{2}\right)$ можно сконструировать точное решение стационарного уравнения Шредингера, а именно:
\[
\Psi_{E}(\mathbf{r})=e^{i \mathbf{p r}}+(-i) \int G_{E}\left(\mathbf{r}, \mathbf{r}^{\prime}\right) e^{i \mathbf{p} \mathbf{r}^{\prime}} V\left(\mathbf{r}^{\prime}\right) d^{3} r^{\prime} .
\]

Действительно,
\[
(H-E) \Psi_{E}=V(\mathbf{r}) e^{i \mathrm{pr}}-V(\mathbf{r}) e^{i \mathrm{pr}}=0 .
\]

Тогда
\[
\begin{aligned}
f & =-\frac{2 m}{4 \pi} \int e^{i \mathbf{q} \mathbf{r}} V(\mathbf{r}) d^{3} r+ \\
& +\frac{2 m}{4 \pi} i \int e^{-i \mathbf{p}^{\prime} \mathbf{r}} V(\mathbf{r}) G_{E}\left(\mathbf{r}, \mathbf{r}^{\prime}\right) e^{i \mathbf{p}^{\prime}} V\left(\mathbf{r}^{\prime}\right) d^{3} r d^{3} r^{\prime}= \\
& =f_{B}+\frac{2 m}{4 \pi} \sum_{n} \frac{f_{n p^{\prime}} f_{n p}^{*}}{E_{n}-E} .
\end{aligned}
\]

Здесь $\mathbf{q}=\mathbf{p}-\mathbf{p}^{\prime}, f_{B}$ – амплитуда рассеяния в борновском приближении,
\[
f_{n p}=\int e^{-i \mathbf{p r}} V(\mathbf{r}) \Psi_{n}(\mathbf{r}) d^{3} r .
\]

Из (1.47) следует, что связанным состояниям действительно соответствуют полюса амплитуды рассеяния.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru