【摘 要】
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电子与原子碰撞研究在物理学领域仍然非常活跃而且发展很快。传统的电子原子碰撞实验,主要是通过碰撞截面测量和计算来获取碰撞过程的信息,通过光谱、能谱或动量谱来分析靶结构信息。随着电子—光子符合散射实验技术和超级弹性散射实验技术不断提高以及计算机功能的迅速发展,电子原子散射激发完备性可观测量的量子理论和实验测量已成为非常有趣和有意义的课题。 所谓电子原子散射激发的完备性可观测量,就是指通过磁量子级
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电子与原子碰撞研究在物理学领域仍然非常活跃而且发展很快。传统的电子原子碰撞实验,主要是通过碰撞截面测量和计算来获取碰撞过程的信息,通过光谱、能谱或动量谱来分析靶结构信息。随着电子—光子符合散射实验技术和超级弹性散射实验技术不断提高以及计算机功能的迅速发展,电子原子散射激发完备性可观测量的量子理论和实验测量已成为非常有趣和有意义的课题。 所谓电子原子散射激发的完备性可观测量,就是指通过磁量子级上的散射振幅构造出来的一组最优化参量,这组参量可以描述散射受激态结构和散射激发动力学过程,并且是实验上可以测量的。 本文以碱金属原子作为电子散射激发的靶原子,根据量子散射理论和密度矩阵理论,利用态多极描述受激靶原子集,通过态多极和受激态退激偶极辐射光子的Stokes参数,建立磁量子级上的散射振幅和可观测量之间的关联,使用非相对论的扭曲波玻恩近似和间接相对论的扭曲波玻恩近似,计算了中低能电子与碱金属原子散射激发S→P跃迁的可观测量,即传统的微分散射截面和描述受激态的取向参数、排列角和线性极化度以及描述散射前后自旋变化的STU参数。 我们用非相对论的扭曲波玻恩近似研究了不同入射能下,完备性可观测量散射角分布的变化,得出了小角度散射下受激态取向参数和排列角明显的变化规律,部分计算结果与已有的实验结果符合较好,部分计算结果有待于实验的检验;从STU参数的计算结果,我们发现电子与碱金属原子散射激发从S态跃迁到P态的过程中,自旋交换效应不仅与入射能而且与散射角有关,低能入射电子的自旋交换效应比较明显。 我们还探索了用多组态Dirac-Fock方法描述重的碱金属原子波函数,而用薛定谔方诚描述连续电子,采用这样一种间接相对论扭曲波玻恩近,通过分析散射激发的完备性可观测量,研究电子与铷原子散射激发中的相对论效应,与最新的电子与铷原子散射激发实验结果比较,优于非相对论的计算,并获得了传统散射截面分辨不出来的散射过程的信息,取得一定的成果
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