Układy kilkuciałowe

W mechanice system kilku ciał składa się z niewielkiej liczby dobrze zdefiniowanych struktur lub cząstek punktowych .

Mechanika kwantowa

W mechanice kwantowej przykłady układów kilku ciał obejmują lekkie układy jądrowe (to znaczy stany związane i rozpraszające z kilkoma nukleonami ), małe cząsteczki , lekkie atomy (takie jak hel w zewnętrznym polu elektrycznym ), zderzenia atomów i kropki kwantowe . Podstawowa trudność w opisywaniu układów kilkuciałowych polega na tym, że równanie Schrödingera i klasyczne równania ruchu nie są analitycznie rozwiązywalne dla więcej niż dwóch wzajemnie oddziałujących cząstek, nawet jeśli siły leżące u podstaw są dokładnie znane. Jest to znane jako problem kilku ciał. W przypadku niektórych układów trójciałowych dokładne rozwiązanie można uzyskać iteracyjnie za pomocą równań Faddeeva . Można wykazać, że w pewnych warunkach równania Faddeeva powinny prowadzić do efektu Efimowa . Niektóre szczególne przypadki układów trójciałowych nadają się do analitycznych rozwiązań (lub prawie tak) - za pomocą specjalnych zabiegów - takich jak jon cząsteczkowy wodoru , którego energię własną można podać za pomocą uogólnionej funkcji Lamberta W lub atom helu , który został rozwiązany bardzo dokładnie przy użyciu zbiorów bazowych funkcji Hylleraasa lub Frankowskiego-Pekerisa (patrz odniesienia do pracy GWF Drake'a i JD Morgana III w rozdziale dotyczącym atomu helu ).

W wielu przypadkach teoria musi uciekać się do przybliżeń, aby traktować układy kilkuciałowe. Przybliżenia te należy zweryfikować za pomocą szczegółowych danych eksperymentalnych. Do takich testów szczególnie nadają się zderzenia atomów. Podstawowa siła leżąca u podstaw układów atomowych, siła elektromagnetyczna, jest zasadniczo zrozumiała. Dlatego każda rozbieżność stwierdzona między eksperymentem a teorią może być bezpośrednio związana z opisem efektów kilku ciał. Natomiast w systemach jądrowych siła leżąca u podstaw jest znacznie mniej zrozumiała. Co więcej, w zderzeniach atomowych liczba cząstek może być wystarczająco mała, aby można było uzyskać eksperymentalnie pełne informacje kinematyczne o każdej pojedynczej cząstce w układzie (patrz artykuł na temat eksperymentu kinematycznego kompletnego ) . Natomiast w systemach o dużej liczbie cząstek zwykle można zmierzyć tylko uśrednione statystycznie lub zbiorcze ilości dotyczące systemu.

Mechanika klasyczna

W mechanice klasycznej problem kilku ciał jest podzbiorem problemu N-ciał .

Badania

Jednym z godnych uwagi czasopism zajmujących się tą dziedziną jest Few-body Systems .

Grupa tematyczna kilku ciał w Amerykańskim Towarzystwie Fizycznym .

  •   LD Faddeev, SP Merkuriev, Quantum Scattering Theory for Kilka Particle Systems, Springer, 31 sierpnia 1993, ISBN 978-0-7923-2414-0 .
  • M. Schulz i in., Three-Dimensional Imaging of Atomic Four-Body Processes, Nature 422, 48 (2003)
  • Erich Schmid, Horst Ziegelmann, Kwantowo-mechaniczny problem trzech ciał, University of California, 1974
  • В.Б. Беляев (VB Belyaev), "Лекции по теории малочастичных систем" (Wykłady z teorii układów kilkuciałowych), М., Энергоатом из дат (Energoatomizdat, Moskwa), 1986

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Few-body_systems&oldid=1123094822 ”