紅外發散

在量子電動力學中，紅外發散似乎出現在包含有能量極小的光子的過程中。這種發散的處理要比由於虛粒子傳播四維矢量的大值引起的嚴重發散簡單得多。在含有光子和帶電粒子的過程中，如果光子的動量比帶電粒子的動量以及帶電粒子之間動量傳遞要小，就說這是一個軟光子。研究紅外發射時，採用軟光子近似是合適的。

基本介紹

• 中文名：紅外發散
• 外文名：infrared divergence
• 定義：在包含有能量極小的光子的過程中
• 套用學科：量子力學術語
• 範疇：數理科學
• 涉及：光子

概述

在量子電動力學中，紅外發散似乎出現在包含有能量極小的光子的過程中。這種發散的處理要比由於虛粒子傳播四維矢量的大值引起的嚴重發散簡單得多。在含有光子和帶電粒子的過程中，如果光子的動量比帶電粒子的動量以及帶電粒子之間動量傳遞要小，就說這是一個軟光子。研究紅外發射時，採用軟光子近似是合適的。

基本原理

讓我們考慮一個電子被外場散射而發射一個光子的情況。對於這種軔致輻射過程，散射算符的最低階貢獻是：

在軟光子近似下，與，以及相比可以略去，這也意味著與和相比，可以略去。因此，做了軟光子近似後，我們有：

進而，讓我們將上式與電子被外場彈性散射的散射算符的最低階貢獻相比較，後者是：

最低階軔致輻射的截面可以藉助於最低階彈性散射截面表示為如圖1所示。

圖1

由於截面有形式為的對的依賴關係，對，它是對數發散的，因此包含紅外發射。