1.3.5. Борновское приближение.
Если потенциальная энергия взаимодействия частицы с внешним полем может считаться малой (по сравнению с чем, должно быть выяснено в каждом конкретном случае), то решение уравнения Дирака можно искать в виде ряда по степеням А. Перепишем для этого уравнение Дирака в виде
(1.3.31)
Здесь предполагается, что частица имеет определенную энергию
, так что
Полагая
где
получим следующую систему уравнений для
(1.3.33)
Разложение (1.3.32) носит название борновского.
В качестве
мы возьмем плсскую волну
, где
— импульс электрона на бесконечности. Тогда для определения
получается рекуррентное соотношение
где
— функция Грина уравнения
(1.3.36)
Легко убедиться, что функция Грина, соответствующая запаздывающим решениям, имеет вид
(1.3.37)
Действительно,
Разложив функцию Грина (1.3.37) в интеграл Фурье
(1.3.38)
где
получим следующее выражение для суммы первых двух членов (1.3.32):
где
Эта формула определяет волновую функцию в первом борновском приближении.
Сравним борновскую волновую функцию (1.3.39) с эйкональной волновой функцией (1.3.28) в том случае, когда
. Считая в выражении (1.3.28) малой потенциальную энергию, получим в первом приближении по
где
— компоненты вектора q, ортогональные
. Это выражение совпадает с выражением для волновой функции в первом борновском приближении, если
Последнее условие эквивалентно условию
, так как
. Таким образом, эйкональное приближение и первое борновское приближение совпадают, если
(это условие эквивалентно малости U) и если,
, т. е. велики прицельные параметры.