Главная > Физика > Квантовая электродинамика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

1.7.3. Поляризация и азимутальная асимметрия.

Характерной чертой рассеяния электронов является азимутальная асимметрия, т. е. зависимость дифференциального сечения рассеяния от угла Согласно (1.7.19) угол содержит матрица определяющая связь между амплитудами падающей и рассеянной волн, причем коэффициенты при содержат операторы спина электрона. Поэтому азимутальная асимметрия рассеяния тесно связана с характером поляризации падающей волны.

Дифференциальное сечение рассеяния легко связать с состоянием поляризации падающей волны, если воспользоваться поляризационной матрицей плотности электрона . Из (1.7.18) следует, что Заменив произведения компонент спинора на элементы матрицы плотности получим, используя 1.7.17),

    (1.7.26)

Подставив сюда , где — вектор поляризации (удвоенный средний спин в системе покоя электрона), и выражение (1.7.19) для R, получим

    (1.7.27)

где

Из (1.7.27) видно, что рассеивающая система является «анализатором» поляризации. Измерение азимутальной асимметрии дает возможность определить составляющую вектора поляризации , перпендикулярную к плоскости рассеяния. Выбирая для значения 0 и , получим из (1.7.27)

при найдем

Продольна составляющую вектора поляризации нельзя определить при однократном рассеянии.

Если то рассеяние не обладает азимутальной асимметрией. Это имеет место, в частности, в нерелятивистском приближении, когда рассеянию в центральном поле отвечают одинаковые фазы при данном I и различных При этом, согласно (1.7.20), и, следовательно,

Кроме того, азимутальная асимметрия отсутствует в случае малых фаз Действительно, если , то а и b вещественны и, согласно (1.7.28), .

Заметим, что при величина так как содержит множитель .

Вследствие зависимости матрицы R от с при рассеянии меняется состояние поляризации электрона. Поляризационная матрица плотности рассеянного электрона может быть определена как , где — составляющие спинора F. Из (1.7.18) находим

Поэтому вектор поляризации g рассеянного электрона равен

Если падающий электрон не поляризован, то

    (1.7.31)

т. е. рассеянный электрон поляризован в направлении, перпендикулярном к плоскости рассеяния, и степень поляризации равна Таким образом, рассеивающая система является «поляризатором».

Используя (1.7.31) и (1.7.27), мы приходим к заключению, что вторичное рассеяние неполяризованного электрона будет обладать азимутальной асимметрией. Дифференциальное сечение вторичного рассеяния определяется следующей формулой:

    (1.7.32)

где — единичный вектор в направлении вторичного рассеяния.

В общем случае при наличии начальной поляризации

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление