基本介紹
- 中文名:Bhahha散射
- 外文名:BhaBha Scattering
- 別稱:巴巴散射
- 領域:量子力學
簡介,散射微分截面,曼德爾斯坦變數,無偏振散射截面的推導,矩陣元,矩陣元的平方,散射項,湮滅項,最終解,用途,
簡介
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巴巴散射的名稱來源於印度物理學家霍米·J·巴巴(Homi J. Bhbha)。
散射微分截面
對自旋取平均的散射微分截面為:
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曼德爾斯坦變數
曼德爾斯坦變數定義為:
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無偏振散射截面的推導
矩陣元
兩個費曼圖對散射矩陣的矩陣元都有貢獻。這裡用k和k'表示反電子的四維動量,用p和p'表示電子的四維動量,通過費曼圖的計算法則可得到由費曼圖給出的矩陣元:
矩陣元的平方
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散射項
矩陣元的平方:
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![](/img/5/b65/3d660fed5332cb98593febea1e96.jpg)
對自旋求和:
下面我們對四個粒子的所有自旋求和。這裡用s和s'來表示電子的自旋,r和r'來表示反電子的自旋。
![](/img/4/52a/edf15e8d59d2b55c385520166db8.jpg)
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![](/img/0/a1b/f0dadd2079880fdb61337d338fdd.jpg)
湮滅項
湮滅項的計算過程與散射項類似;由於兩個費曼圖有交換對稱性,並且初始態和最終態的粒子完全相同,因此可以簡單地通過重新排列動量的位置得到結果:
![](/img/3/8c5/06a7efab6f0d6a7c8fc5390746d7.jpg)
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![](/img/3/911/83390ee341d81dd05d42698d250b.jpg)
最終解
對於干涉項所用的步驟相同,將三項加在一起從而得到的最終解為:
![](/img/4/f5b/d4a74bc45b17c2e5d536b523359b.jpg)
用途
巴巴散射在很多正負電子對撞實驗中用作對實驗光度的監測,精確的光度測量在精確的散射截面測量實驗中必不可少。
- 史丹福大學的大型Z玻色子探測器(Stanford Large Detector)在1993年進行的實驗中,小角度的巴巴散射被用來測量實驗的光度,測量的相對不確定度低於0.5%。