定義 散乱過程が定常的であると見なせる場合(弾性散乱など)を考える. 散乱状態の波動関数は、入射平面波と外向き球面波の重ね合わせであると考える。
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ここで、 はベクトル座標、 はベクトル の長さ、 は 軸方向に入射した波数ベクトル の平面波、 は外向き球面波、 は(散乱角)、 は散乱振幅である。
性質 散乱振幅の次元は長さである。
微分散乱断面積は、以下で表される。
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低エネルギー領域では、散乱振幅は散乱長によって決定される。
部分波展開 部分波展開では、散乱振幅は、部分波の和として表される[3]。
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ここで はルジャンドル多項式、 は部分振幅と呼ばれる。
部分振幅はS行列要素 と散乱による位相のずれ を用いて、以下のように表現できる。
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X線 X線の散乱長は、トムソン散乱長もしくは古典電子半径 である。
中性子 中性子散乱過程は、 で記述されるコヒーレント中性子散乱長を含んでいる。
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