電子の原子散乱振幅とは？


（'９９年度 平田裕記）

散乱とは、波が粒子や物質にあたり、その進行方向が色々な方向へ変化する現象である。
例えばＥ［ｅＶ］のエネルギーを持つ電子が原子に衝突したとすると、 電子も波動であるから散乱する。電子の入射方向をｚ軸にとると散乱波は、

Ψ（ｒ）＝ｅｘｐ（ｉｋｚ）＋［ｆ（θ）／ｒ］ｅｘｐ（ｉｋｒ）

となる。ここでｋ（＝２π／λ）は波数、ｒは原子のポテンシャルの中心からの距離である。 このとき第２項が散乱波であり、ｆ（θ）が散乱波の振幅である。また、θは入射方向を 極軸として測った散乱角である。
散乱振幅の２乗は散乱の微分段面積を与えるので、散乱後に電子がどの角度にどの程度の確率で でてくるか を知るために散乱振幅は重要な情報である。


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