가상 양자법

가상 양자법은 특히 제동복사의 경우 전자기 입자의 상호작용에 의해 생성되는 방사선을 계산하는 데 사용되는 방법입니다.그것은 중력 복사의 맥락에서도 적용될 수 있고, 더 최근에는 다른 분야 이론에도 적용될 수 있습니다.이 방법은 1934년에 C. F. Weizsaecker와 E. J. Williams에 의해 처음 개발되었습니다.

배경

하전 입자 또는 시스템 간의 충돌 문제에서 입사 입자는 충돌한 시스템에 충돌할 때 종종 상대론적 속도로 이동하며 ^[1]다음과 같은 전하의 장을 생성합니다.

$E_{1}=-{\frac {q\delay vt}{(b^{2}+\delay ^{2})v^{2}}^{\frac {3}{2}}}$

$E_{2}=displayfrac {q\discovery b}{(b^{2}+\discovery ^{2}v^{2}t^{2}}^{\frac {3}{2}}}}$

$B_{3}=displayfrac {v}{c}E_{2}$

$E_{1}$ 서 $({$ 은 $E_{1}$ 입자의 이동 방향에 있는 전기장의 성분을 $E_{2}$ , $E_{2}$ ({ $2$ 는 $E_{1}$ E1({ $displaystyle E_{$ 1 $E_{1}$ })에 $E_{1}$ 인 방향과 충돌 평면에 있는 E장을 나타냅니다. ${displaystyle$ b $}$ 는 $b$ 충격 매개변수이고, $\gamma$ { $displaystyle \gamma}$ 는 $\gamma$ 로렌츠 $q$ 이며, q ${displaystyle$ q}는 $q$ $전하이고$ v ${displaystyle$ v $}$ 는 $v$ 입사 입자의 속도입니다.

초상대론적 한계에서 $({$ $B_{3}$ $({$ 는 $B_{3}$ ${\overrightarrow {e_{1}}}$ ${\overrightarrow {e_{1}}}$ $→$ {{ $displaystyle {e_{1}}}$ 방향으로 이동하는 방사선 펄스의 형태를 갖습니다.이렇게 하면 $({$ 1 $P_{1}$ 로 표시되는 가상 방사선 펄스(가상 양자)가 생성됩니다. 또한 $({$ 을 $E_{1}$ ${\overrightarrow {e_{2}}}$ $→$ {{ $displaystyle {e_{2$ 를 ${\overrightarrow {e_{2}}}$ 이동하는 방사선 펄스로 $E_{1}$ 하기 위해 자기장이 추가될 수 있습니다. $({$ 로 $P_{2}$ 되었습니다. 이 가상 자기장은 $({$ 보다 훨씬 작으므로 입자의 움직임에 미치는 영향은 ^[2]미미합니다.

이러한 관점에서 충돌 문제를 방사선의 산란으로 처리할 수 있습니다.다른 프로세스에 대해서도 유사한 유사성을 만들 수 있습니다(예: 빠른 전자에 의한 원자의 이온화는 광 들뜸으로 처리될 수 있습니다).

브렘스트랄룽

브렘스트랄룽의 경우, 문제는 핵 쿨롱 전위에서 가상 양자의 산란 중 하나가 됩니다.이것은 표준 문제이며 산란의 단면은 톰슨 단면으로 알려져 있습니다.

$표시{style{frac{d\Omega}}={frac{1}{2}}({\frac{z^{2}}{mc^{2}}}^{2}}(1+\cos^{2}{\theta}})$ ^[3]

따라서 단위 주파수당 차등 방사선 단면적은 다음과 같습니다.

$표시({style\frac {d\chi}{d\Omega d\Omega }}=nbfrac {1}{2}}({\frac {z^{2}}{mc^{2}}})^{2}(1+\cos^{2}{\theta}){\frac {d}I}{d\omega }}}$

${\frac {dI}{d\omega }}$ 가 ${\frac {dI}{d\omega }}$ 서 $스타일을 보여드렸죠$ $I}{d\omega$ }}}는 ${\frac {dI}{d\omega }}$ 가능한 모든 영향 ^[4]매개 변수에 걸쳐 입사 입자에 의해 생성된 가상 양자의 주파수 스펙트럼입니다.

기타 응용 프로그램

싱크로트론 복사

전하를 띤 가속 입자의 나머지 프레임에서 싱크로트론 방사의 방출은 톰슨 산란 문제로 처리될 수 있습니다.이를 통해 클라인-니시나 ^[5]공식을 통한 양자 보정과 같이 가속되는 동안 입자에 의해 손실되는 전력의 고전적인 계산에 다양한 보정을 도입할 수 있습니다.

중력 복사

슈바르츠실트 메트릭에 의해 설명된 중력장을 통과하는 상대론적 테스트 입자의 나머지 프레임으로 변환할 때, 전기장과 자기장의 상대론적 변환과 유사한 효과가 관찰되고 중력 복사의 가상 펄스가 생성됩니다.이를 통해 이러한 충돌로 인한 근접 중력 만남과 복사 전력 손실의 단면을 ^[6]계산할 수 있습니다.

레퍼런스

^ Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 559. ISBN 0-471-30932-X.
^ Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 726. ISBN 0-471-30932-X.
^ Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 695. ISBN 0-471-30932-X.
^ Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 730. ISBN 0-471-30932-X.
^ Lieu; Axford; Quenby (1988). "Synchrotron radiation treated by the Weizsacker-Williams method of virtual quanta". Astronomy and Astrophysics. 208: 315–356. Retrieved 25 November 2022.
^ Matzner; Nutku (1973). "On the method of virtual quanta and gravitational radiation". Proceedings of the Royal Society of London. 336: 285–305. Retrieved 25 November 2022.

[1] Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 559. ISBN 0-471-30932-X.

[2] Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 726. ISBN 0-471-30932-X.

[3] Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 695. ISBN 0-471-30932-X.

[4] Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 730. ISBN 0-471-30932-X.

[5] Lieu; Axford; Quenby (1988). "Synchrotron radiation treated by the Weizsacker-Williams method of virtual quanta". Astronomy and Astrophysics. 208: 315–356. Retrieved 25 November 2022.

[6] Matzner; Nutku (1973). "On the method of virtual quanta and gravitational radiation". Proceedings of the Royal Society of London. 336: 285–305. Retrieved 25 November 2022.

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