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在原子物理中,散射是一类非常普遍的物理现象,有关散射过程的研究是原子物理中的一个重要研究方向。对于原子散射规律的研究,可以为许多其它学科提供理论基础。
光学势方法是原子物理中研究散射过程的有力工具,经过许多科研人员的发展,光学势方法已经可以计算很多种情况下的散射过程,并且其理论结果与实验相当符合,是一种很成熟的理论。
在物理学的发展中,寻找解决问题的创新思路往往可以产生许多新的物理思想,揭示新的物理现象,从而推动物理学的发展。基于此,我们又提出一种新的电子与原子散射研究方法—量子场论方法。
量子场论是物理学发展中最成功的理论之一,是研究粒子物理的有力工具,无论是在物理思想上还是在数学方法上都具有十分严谨的科学思路和处理方法,在揭示物理现象的本质方面有很大的优点,因此如何将量子场论方法应用到原子散射的研究中就显得十分重要。
本文首先利用光学势方法对电子与氢原子,电子与氦原子,电子与锂原子等的散射过程进行了研究,计算了它们的散射总截面和微分散射截面,然后提出一种利用量子场论处理散射问题的新的理论模型,计算了电子与氢原子,电子与氦原子,电子与锂原子等散射过程的微分截面,并与光学势方法的结果作了比较,获得了量子场论应用在原子散射研究中的有益经验。
本文分为五个部分。第一部分主要介绍了原子物理和原子散射的研究现状,以及本文的主要思路。第二部分介绍了电子原子散射的相关内容。在第三部分利用光学势方法对电子与原子散射的过程进行了研究。第四部分是利用量子场论方法对电子与原子散射体系进行研究。在结束语中对以前的工作做了回顾,并对本文提出的这种方法的前景和不足作了解释。