Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
а полное сечение в 4 раза больше классического: от = 4яД*.
При X < R0 рассеяние на конечные углы (в 0) напоминает классическое, однако под очень малыми углами 60 ~ Х/Я0 происходит волновое «дифракционное» рассеяние с сечением яЯ“;
т. о., полное сечение с учётом дифракции вдвое больше класси-
2
ческого CT = 2пЯ .
сеянных в единицу телесного угла, к потоку падающих частиц (dQ — элемент телесного угла), и полным упругим сечением о, равным интегралу
дифференциального сечения, взятому по полному телесному углу. На рис. схематичесии изображён процесс упругого рассеяния точечных «классич.» частиц на шарике радиуса R0 с «абсолютно жёсткой» поверхностью; полное С. рассеяния равно геом. сечению шарика: а — дй|.
При наличии иеупругих процессов полное С. складывается из С. упругих и иеупругих процессов. Для более детальной характеристики рассеяния вводят С. для етд. типов (каналов) иеупругих реакций. Для множественных процессов важное значение имеют т. н. инклюзивные сечения, описывающие вероятность появления в данном столкновении к.-л. определ. чаг стицы или группы частиц.
Если взаимодействие между сталкивающимися частицами велико и быстро падает с увеличением расстояния, то С. по порядку величины, как правило, равно квадрату радиуса действия сил или геом. сечению системы; однако вследствие специфич. квантовомеха-нич. явлений С. могут весьма существенно отличаться от этих значений (напр., в случаях резонансного рассеяния и Рамзауэра эффекта).
Эксперим. измерения С. рассеяния дают сведения
о структуре сталкивающихся частиц. Так, измерения угл. зависимости С. упругого рассеяния a-частиц атомами позволили открыть атомное ядро, а С. упругого рассеяния элеитронов нуклонами — определять радиусы нуклонов и распределение в них электрич. за-
Ёяда и магн. момента (т. н. эл.-маги. формфакторы). [зучение С. глубоко неупругих процессов рассеяния пептонов на нуклонах обнаружило составляющие их «точечные» частицы достаточно малых размеров — пар-тоны.
В квантовой теории С. равно квадрату модуля амплитуды рассеяния. Полное С. рассеяния связано с мнимой частью амплитуды упругого рассеяния на нулевой угол оптической теоремой.
Понятие С. используется также в кинетич. ур-ииях, описывающих неравновесные процессы в статистич. физнке. С. С. Герштейн.
СЖАТИЕ — CM. Растяжение.
СЖАТОЕ СОСТОЯНИЕ электромагнитного поля — состояние поля, при к-ром дисперсии флуктуаций канонически сопряженных компонент поля ие равны. Возможны классич. и квантовые С. с. В первом случае оказываются неравными дисперсии квадратур классич. флуктуаций (см. [1], с. 125); для квантового С. с. дисперсия любой одной канонически сопряжённой компоненты меньше дисперсии в когерентном состояиии. Понятие С. с. возникло в процессе изучения (1960—70-е гг.) статистич. хараитеристик излучения (долазериые эксперименты по корреляциям интенсивности), детального исследования необычных свойств лазерного света. Различают С. с. квадратурно-сжатые и состояния с подавленными флуктуациями числа фотоиов или фазы.
Для когерентного состояния поля характерно пуас-соновское распределение фотонов р(п) — (пп/п\)е~п с дисперсией O3 = п. В поле с меньшей дисперсией флуктуаций подавлены квантовые флуктуации интенсивности, статистика фотоотсчётов сглажена во времени. В этом случае распределение фотонов более узкое, чем пуассоновское, и такое поле наз. суб-пуассоиовским. Уровень шума детектирования излучения с субпуассоиовекой статистикой фотонов оказывается ниже уровня дробового шума. Поэтому использование эл.-маги. полей с субпуассоновской статистикой представляет интерес для высокочувствит. и высокоточных измерений, в оптич. связи и спектроскопии.
Схематичное представление С. с. иа фазовой плоскости дано на рис. 1. Векторами обозначены ср. амплитуды, пунктиром — область неопределённости когерент-
где |і и V — постоянные, удовлетворяющие соотношению IfJIl2 — |v|a — 1. Тогда дисперсии флуктуаций квадратурных компонент
O^==In-v|a/4, a^=|fi+v|2/4.
(2)
Преобразование вакуумного состояния в сжатое иначе можно записать как [2]:
Рис. 1. Схематичное представление сжатых состояний электромагнитного поля на фазовой плоскости: а — произвольная ориентация эллипса сжатия; б — подавлены амплитудные флуктуации; в — подавлены фазовые флуктуации.
ного состояния, эллипсами — области неопределенности С. с. При соответствующей ориентации эллипса сжатия относите л ьио регулярной составляющей поля возможно подавление как амплитудных (рнс. 1,6), так и фазовых (рис. 1,в) флуктуаций.
В квантовой оптике напряженность одиомодового электрич. поля описывается оператором
Е=С[% sin (mi—kz)-\-Y cos (юг—kz)\,
где ІС и Y — операторы квадратур:
Х = (а+а+)/2, Y = (e—o+)/t2,
ю — частота, к — волновое чнсло, z — направление распространения излучения, С = const, а и а+ — операторы уничтожения а рождения фотона. Операторы квадратур удовлетворяют коммутац. соотношению [X, У] = Ц2, а их дисперсии агх = <ДХ8), Oy = = (АУ8) — соотношению неопределенностей
О O $sl/16 X У
