In fisica quantistica, l'ampiezza di scattering (o ampiezza di diffusione) è l'ampiezza di probabilità dell'onda sferica prodotta dall'interazione di un'onda piana con una particella puntiforme.
Il processo di scattering è descritto dalla funzione d'onda
dove è il vettore posizione con ; è l'onda piana incidente con vettore d'onda (); è l'onda sferica diffusa; θ è l'angolo di scattering; è l'ampiezza di scattering. La dimensione dell'ampiezza di scattering è la lunghezza.
L'ampiezza di scattering è un'ampiezza di probabilità; la sezione d'urto differenziale in funzione dell'angolo di scattering è data dal suo modulo al quadrato,
Sviluppo in onde parziali
Nello sviluppo in onde parziali l'ampiezza di scattering è rappresentata da una sommatoria sulle onde parziali,
,
dove è l'ampiezza di scattering parziale e sono i polinomi di Legendre.
L'ampiezza parziale può essere espressa tramite l'elemento di onda parziale della matrice S () e lo sfasamento di scattering come
Allora la sezione d'urto differenziale è data da ,
e la sezione d'urto totale diventa ,
dove è la parte immaginaria di . Questa uguaglianza prende il nome di teorema ottico.
Raggi X La lunghezza di scattering per i raggi X è la lunghezza di scattering di Thomson (o il raggio classico dell'elettrone).
Neutroni Il processo di scattering di neutroni nucleari dipende dalla lunghezza di scattering neutronica spesso rappresentata da .
Formalismo quantistico Un approccio quantistico è dato dal formalismo della matrice S.
Note
Voci correlate
Scattering Ampiezza di Veneziano
Categoria:Scattering