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电子散射的若干方面:弹性与非弹性

量子物理 2023-09-20 v3 介观与纳米尺度物理

摘要

质量为 mm 的电子在从质量为 MM 的原子核发生电散射时,将动量 qq 转移给原子核。电子损失的能量多于原子核获得的能量。由此产生的能量用于激发原子至更高能态(如 Frank Hertz 实验以及钠、氖、汞蒸气灯中),或用于原子的电离(如气泡室和云室实验中),或仅产生 X 射线(如轫致辐射中)。在本文中,我们研究这些现象。这些实验属于非弹性散射实验。我们评述了为何中微子不发生散射且能穿透地球、为何缪子在物质中比电子传播更远,以及为何诸如铅板之类的材料能高效减缓电子与正电子。我们考察了电子的弹性散射,如电子衍射与电子显微镜中。我们考察凝聚态中电子的散射,这些现象涵盖从周期性势场中的电子散射给出 Bloch 波,到声子与杂质处的电子散射给出电阻,再到晶格处的电子散射给出库珀对与超导性。我们研究费米液体理论中交换势导致的电子散射及低温下 T2T^2 电阻。交换势导致的电子散射引发化学反应。我们将注意力转向电子-质子散射,包括弹性与非弹性,如深度非弹性散射实验中,并理解非弹性截面相对于转移动量的无关性。我们看到,为何仅从弹性截面便可说质子中有三个夸克。我们在本文中的主要贡献在于某些地方较为详尽,我们发现文献表述过于简略。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.09868,
  title  = {Aspects of electron scattering, the elastic, and the inelastic},
  author = {Navin Khaneja},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09868},
  year   = {2023}
}

备注

17 figs, 26 pages