Квантовая теория неупругих столкновений

Квантовая теория неупругих столкновений [c.466]

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ НЕУПРУГИХ СТОЛКНОВЕНИЙ 467 [c.467]

Как известно, тепловое движение атомов твёрдого тела рассматривают как совокупность нормальных малых колебаний кристаллической решётки. В квантовой теории вместо этих колебаний вводится понятие о фононах как о некоторых распространяющихся по решетке квазичастицах, обладающих определенными энергиями и направлениями движения. Если частота возбуждающего света попадает в область прозрачности кристалла, то в результате взаимодействия света с веществом происходит рассеяние с той же частотой или с изменённой частотой. Процессы рассеяния света в теории рассматриваются как процессы второго порядка, проходящие через промежуточные виртуальные состояния. При релеевском рассеянии процессы поглощения и излучения когерентно связаны такое рассеяние является упругим соударением фотона с атомами кристалла. При комбинационном рассеянии происходит неупругое столкновение фотона с фононами. Из-за изменения частоты когерентность нарушается, однако сохраняются кинематические соотношения, обусловленные выполнением законов сохранения энергии и импульса. [c.14]

Если энергия возбуждающего света попадает в область прозрачности кристалла, то в результате взаимодействия света с веществом происходит рассеяние с той же частотой или с измененной частотой. Процессы рассеяния света в теории рассматриваются как процессы второго порядка, проходящие через промежуточные виртуальные состояния. При релеевском рассеянии процессы поглощения и излучения когерентно связаны. На квантовом языке такое рассеяние является упругим соударением фотона с кристаллом. При комбинационном рассеянии происходит неупругое столкновение фотона с фононами. Из-за изменения частоты когерентность нарушается, однако сохраняются кинематические соотношения, обусловленные выполнением законов сохранения энергии и импульса. [c.576]

С точки зрения квантовой теории рассеяние света на звуке можно рассматривать как неупругое столкновение фотонов с фононами, при котором происходит либо уничтожение фотона и рождение фонона (рассеяние с понижением частоты, или стоксово рассеяние), либо уничтожение фонона и рождение фотона (рассеяние с повышением частоты, или антистоксово рассеяние). При этом законы сохранения энергии и импульса фотонов и фононов имеют вид [c.343]

Из квантовой теории следует (гл. I, 3, п. 4), что ядро, как и атом (и вообш,е всякая пространственно ограниченная система), имеет не непрерывный, а дискретный энергетический спектр. Энергетические уровни ядер принято изображать так, как это сделано на рис. 2.2, где приведено несколько низших уровней ядра натрия. Каждой горизонтальной черте соответствует энергетический уровень, энергия которого, отсчитанная от энергии основного состояния, указана слева (в кэВ). Нижней черте соответствует основное состояние. Из этого рисунка, например, видно, что для того, чтобы перевести ядро натрия в возбужденное состояние, ему необходимо передать энергию не менее = 440 кэВ. И действительно, если бомбардировать натриевую мишень а-частицами, то при низких энергиях происходят только упругие столкновения а-частиц с ядрами, а при энергиях, превышающих 440 кэВ, появляются и неупругие столкновения, при которых вылетающие частицы имеют энергию на меньше начальной. [c.32]

Разреженный газ квантовых частиц со слабым взаимодействием можно рассматривать как своего рода квантовый ансамбль. Допустим, что мы имеем ансамбль совершенно одинаково приготовленных изолированных систем. Квантовой теорией такой ансамбль называется чистым. Ясно, что все представители такого ансамбля эволюционируют в точности одинаковым образом и притом совершенно обратимо по времени. Совсем другая картина возникает в том случае, когда системы не изолированы от внешнего мира. В случае классического газа неизолированность означает просто возможность неупругих столкновений молекул газа со стенками. Неупругие столкновения приводят к силам вязкого трения газа о стенки. Эти силы производят дополнительное затухание звуковых волн, и согласно флуктуационно-диссипационной теореме приповерхностный слой газа должен генерировать дополнительный звуковой шум. Такой шум практически никак не участвует в энергетике газа, но приводит к малым относительным смещениям молекул газа, т.е. к своеобразному "сбою фаз". Парные столкновения быстро, по закону ехр(г/т), наращивают возмущения со временем. В результате, ансамбль систем становится как бы "смешанным" его отдельные представители эволюционируют по разным траекториям фазового пространства. Соответственно, обратимость по времени полностью исчезает и описывать такой ансамбль можно лишь статистически. [c.212]

МНОЖЕСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ — рождение большого числа вторичных адронов в одном акте взаимодействия частиц при высокой энергии. М. п. особенно характерны для столкновений адронов, и при энергиях выше неск. ГаВ они доминируют над процессами одиночного рождения частиц. М. п. наблюдаются и в соударениях др. частиц в процессах аннигиляции электронов и позитронов в адроны и в глубоко неупругих процессах взаимодействия леатонов с нуклонами. Впервые М, п. наблюдались в космических лучах, детальное их исследование началось после создания ускорителей заряж. частиц вы( оких энергий. Наиб, полно они изучены в т. н. мягких адрон-адронных взаимодействиях, в к-рых характерные поперечные к оси соударений импульсы вторичных частиц не превышают 1 ГэВ [1, 2]. Исследование М. п. существенно для выяснения структуры адронов и построения теории сильного взаимодействия. Особенно важно установление осн. закономерностей переходов кварков и глюонов в адроны, к-рые определяются неизвестным пока механизмом удержания (конфайн-мента) кварков в квантовой хромодинамике (КХД) (см. Удержание цвета). [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...