热电子回旋半径的量子力学理论

本文从量子力学角度重新审视了带电粒子的平均（热）回旋半径。直接的量子力学计算清晰地复现了其常规使用的均方根（rms）期望值。准经典方法同样复现了其平均期望值，从而证实了纯经典计算的结果。研究表明，回旋半径的涨落幅度为其 rms 值的 21.5%。然而，该涨落处于定义 rms 回旋半径时通常存在的$\sqrt{2}$“自由度”选择范围内，也即基于该 rms 值的平均热速度的正确（非相对论）值$v_t^2= 2T_\perp/m_e$及其简化版本$v_t^2=T_\perp/m_e$的选择范围内。