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フェッシュバッハ共鳴(Feshbach resonance)とは、多体問題を扱う際に考慮しなければならない共鳴現象の一つ。 内部自由度を持つ多数の粒子が衝突した場合に、運動エネルギーの一部が内部エネルギーに転換されることによって、見かけ上運動量の保存が満たされなくなることがある。内部エネルギーの高い状態は、一定の寿命が経過すると、もとの状態に戻り、同時に内部エネルギーが開放されて相対運動エネルギーとなる。これらの一連の現象は、特定のエネルギーで共鳴的、連鎖的に生じる。この共鳴現象をフェッシュバッハ共鳴と呼ぶ。 フェッシュバッハ共鳴という呼称は、ハーマン・フェッシュバッハにちなむ。 ===概要=== 量子力学的な2体散乱を例に考えよう。この反応において、2つの入射粒子を''A''と''B''、散乱後の生成粒子を'' A' ''と'' B' ''とする。このような過程を次のように表記する。 : または . 散乱過程の前後にある2粒子の種類、あるいは量子状態の組み合わせを反応チャンネルと呼ぶ。この例では特に、''A''と''B''が入射チャンネルを成し、一方、'' A' ''と'' B' ''が出口チャンネルを成す。エネルギー的に遷移が許される反応チャンネルのことを開いたチャンネルと呼び、エネルギー的に遷移が禁止される反応チャンネルを閉じたチャンネルと呼ぶ。 入射チャンネルCにある2粒子、AとBを考えよう。これらの粒子の位置をそれぞれ とする。ここでは簡単のため、考えている2粒子間の相互作用エネルギーは、2粒子間の距離 のみに依存すると仮定する。この仮定は冷却原子気体などでは近似的に成り立っているとみなして良く、一般化も可能である。この時、相互作用ポテンシャルを とする。しばしば、 は束縛状態を作るほど深い引力を持つ。 入射チャンネルにおける2粒子の全エネルギーは : で与えられる。ここで、 は(重心系における)エネルギー、 は外場からのエネルギーを表し、 で磁場や電場などのパラメータをまとめて表した。さて、ここでさらに別の反応チャンネル を考えよう。 は十分大きな に関して(上で述べた意味で)閉じているとする。さらに、 における相互作用ポテンシャル がエネルギー の束縛状態を持つとする。 フェッシュバッハ共鳴は、パラメータ がある領域 で、次の条件を満たす場合に生じる。 : この条件が満たされると、チャンネル とチャンネル の間の結合がどのようなものであっても(如何に弱くとも)、2つのチャンネルが強く混合される。このことは、散乱イベントの結果が、外部パラメータ や入射チャンネルのエネルギーに強く依存する、という形で検出される。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「フェッシュバッハ共鳴」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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