Next: 5. Green's Operator und
Up: Quantenmechanik
Previous: 3.4 Das Optische Theorem
  Index
Durch einf�hren der Schwerpunkts- und Relativkoordinaten der beiden
Teilchen ist es m”glich im Schwerpunktssytem die Streuung
zweier Teilchen aneinander zu behandeln wie die Streuung eines
einzelnen Teilchens an einem statischen Potential. Man benutzt
 |
= |
 |
(45) |
 |
= |
-  |
(46) |
 |
= |
 |
(47) |
 |
= |
P1 + P2 |
(48) |
| P |
= |
 |
(49) |
und findet damit den Hamiltonoperator
H =
+ 
+ V(X)
= Hcm + Hrel
|
(50) |
Auch f�r den Zeitentwicklungsoperator kann man eine solche Zerlegung
zeigen. F�r das Asymptotische Verhalten findet man durch einsetzen
auch in diesem Fall eine analoge Beschreibung zum Einteilchenproblem:

= U (t)U0(t)
= (1cm
)
=  
|
(51) |
analog f�r den auslaufenden Fall. Hierbei ist
= 1cm
der Zweiteilchen-Mølleroperator mit
=
eiHrelte-iH0relt. Hierin bedeutet 1cm physikalisch nichts
anderes als die Tatsache daá sich der Schwerpunkt wie ein freies
Teilchen bewegt und nicht gestreut wird. Diese einfachen Relationen
sind eine direkte Folge der Tatsache, daá man den
Zweiteilchenhilbertraum in zwei Teilr„ume zerlegen kann, den der die
Bewegung des Schwerpunkts und den der die Relativbewegung beschreibt.
Mit diesen Definitionen folgt sofort f�r den S-Operator:
= 1cm
S
|
(52) |
damit folgt sofort, daá S mit
kommutiert und damit
daá der Impuls erhalten ist. (Eine direkte Folge der
Translationsinvarianz; Noethertheorem: Jede
Invarianz f�hrt zu einer Erhaltungsgr”áe.) Genauso gilt
Energieerhaltung, da
[S, H0] = 0. Beachtet man das findet
man durch Einsetzen f�r das S-Matrixelement
 ,   , |
= |
(
- ) (
- ) |
|
| |
- |
2 i  Ei' - Ei |
|
| |
x |
  
- 
t(
) |
(53) |
wo der
- erste Term die Amplitude daf�r ist, daá die Teilchen nicht
streuen
- zweite Term die Amplitude f�r die Streuung darstellt, der die
totale Energie- und Impulserhaltung enth„lt. (Nat�rlich sind
nicht die Einzelkomponenten erhalten!)
Wie bei der Einteilchenstreuung definiert man die
Streuamplitude
Die Verallgemeinerung auf die Streuung zweier Teilchen mit Spin ergibt
sich direkt aus dem hier geltenden Potential:
V = V1(r) +
+ V2(r) + .  . V3
|
(55) |
oder bei Beachtung der Spin-Bahn-Kopplung (z.B. in Atomen)
V = V1(r) + . V2(r)
|
(56) |
F�r das S-Matrixelement findet man damit
 ,   , |
= |
(
- ) (
- ) |
|
| |
- |
2 i  Ei' - Ei |
|
| |
x |
  
- 
t( ,
, ) |
(57) |
Betrachtet man die Streuamplitude
f (
,
,
) = f
,
(
) so kann man
diese als Amplitudenmatrix auffassen:
F(
) = M( , ) = {f , (
)}
|
(58) |
womit man den differentiellen Wirkungsquerschnitt schreiben kann als:
Betrachtet man z. B. zwei Spin-Teilchen so findet
man f�r die Amplitudenmatrix folgende Form:
d.h. man hat Amplitudenelemente mit und ohne Spinflip. Da typische
Experimente nicht spinpolarisiert stattfinden muá man f�r die
gemessenen Wirkungsquerschnitte geeignet mitteln. Ein einlaufender
Unpolarisierter Strahl wird dabei durch Mittelung �ber die Spins
beschrieben, d.h. jede Ausrichtung der Spins im einlaufenden Strahl
ist gleich h„ufig. Am Detektor werden bei unpolarisierter Messung
dagegen alle ankommenden Spins registriert, so daá im auslaufenden
Strahl �ber die Spins zu summieren ist.
Bei spinpolarisierten Messungen tritt das Problem auf, daá der
einlaufende oder auslaufende Strahl eigentlich nie eine strenge
Polarisierung aufweist, sondern immer nur z. B. 90% polarisiert ist.
Beschreibung des Zustands �ber die Dichtematrix:
wobei wi die gewichte des einzelnen Zustands darstellt mit
wi = 1. f�r den Erwartungswert einer Meágr”áe A im Zustand
:
Reine Zust„nde sind nat�rlich gegeben durch
= 

=
Next: 5. Green's Operator und
Up: Quantenmechanik
Previous: 3.4 Das Optische Theorem
  Index
Alexander Wagner
2000-04-15