Perfect/Complete Scattering Experiments: Probing Quantum Mechanics on Atomic and Molecular Collisions and Coincidences

هدف اصلی این کتاب این است که مشخص کند چه نوع آزمایشی باید انجام شود تا بتوان مجموعه کامل پارامترهای مستقلی را که می‌توان از تئوری استخراج و محاسبه کرد، که در آن الکترون‌ها، فوتون‌ها، اتم‌ها، یون‌ها، مولکول‌ها یا یون‌های مولکولی ممکن است به‌عنوان اجزای متقابل ماده عمل کنند. امکان‌پذیری چنین آزمایش‌های کامل و یا کامل، که دانش مکانیکی کوانتومی کامل فرآیند را فراهم می‌کند، با پتانسیل عظیم تکنیک‌های تحقیقاتی مدرن، هم در آزمایش و هم در تئوری مرتبط است. حتی دشوار است که نقش تئوری را در تنظیم آزمایش کامل بیش از حد برآورد کنیم، با شروع از این واقعیت که یک آزمایش تنها در یک چارچوب نظری خاص می تواند کامل شود و با تجویز مستقیم اینکه چه چیزی و در چه شرایطی باید اندازه گیری شود، پایان می یابد. تا آزمایش "کامل" شود. زبان نظریه مرتبط، زبان دامنه های مکانیک کوانتومی و فازهای نسبی آنهاست. این کتاب روح تحقیق در جهت آزمایش کامل در فیزیک اتمی و مولکولی را با در نظر گرفتن برخی از فرآیندهای کوانتومی اساسی: پراکندگی، واپاشی اوگر و یونیزاسیون عکس، به تصویر می‌کشد. این شامل شرحی از روش های آزمایشی مورد استفاده برای تحقق، مرحله به مرحله، آزمایش کامل تا سطح دامنه ها و مراحل است. زرادخانه مربوطه شامل، فراتر از تعیین سطح مقطع کل، مشاهده مقادیر تفکیک شده زاویه و اسپین، قطبش فوتون و پارامترهای همبستگی، اندازه گیری با استفاده از تکنیک های تصادفی، آماده سازی اهداف اولیه پلاریزه شده، و حتی روش های پیچیده تر است. آزمایش "کامل" تا امروز به سختی انجام می شود. بنابراین، توجه زیادی به نتایج آزمایش‌های پیشرفته ارائه اطلاعات دقیق در مورد فرآیند، و مقایسه آن‌ها با رویکردهای نظری مرتبط، فقط به ذکر Dirac-Fock چند پیکربندی نسبیتی، جفت نزدیک همگرا، معطوف شده است. ماتریس R-Breit-Pauli یا رویکردهای موج تحریف شده نسبیتی و همچنین روش‌های عملگر گرین. این کتاب به افتخار هربرت والتر و سهم عمده او در این زمینه نوشته شده است، اما حتی برای تحریک دانشجویان پیشرفته کارشناسی و کارشناسی ارشد با نشان دادن اینکه آشکارا امروزه فیزیک پراکندگی اتمی و مولکولی نتیجه می دهد و قدردانی بسیار هیجان انگیزی برای پیشرفت بیشتر این رشته می کند. /p>

The main goal of this book is to elucidate what kind of experiment must be performed in order to determine the full set of independent parameters which can be extracted and calculated from theory, where electrons, photons, atoms, ions, molecules, or molecular ions may serve as the interacting constituents of matter. The feasibility of such perfect' and-or `complete' experiments, providing the complete quantum mechanical knowledge of the process, is associated with the enormous potential of modern research techniques, both, in experiment and theory. It is even difficult to overestimate the role of theory in setting of the complete experiment, starting with the fact that an experiment can be complete only within a certain theoretical framework, and ending with the direct prescription of what, and in what conditions should be measured to make the experiment `complete'. The language of the related theory is the language of quantum mechanical amplitudes and their relative phases. This book captures the spirit of research in the direction of the complete experiment in atomic and molecular physics, considering some of the basic quantum processes: scattering, Auger decay and photo-ionization. It includes a description of the experimental methods used to realize, step by step, the complete experiment up to the level of the amplitudes and phases. The corresponding arsenal includes, beyond determining the total cross section, the observation of angle and spin resolved quantities, photon polarization and correlation parameters, measurements applying coincidence techniques, preparing initially polarized targets, and even more sophisticated methods. The `complete' experiment is, until today, hardly to perform. Therefore, much attention is paid to the results of state-of-the-art experiments providing detailed information on the process, and their comparison to the related theoretical approaches, just to mention relativistic multi-configurational Dirac-Fock, convergent close-coupling, Breit-Pauli R-matrix, or relativistic distorted wave approaches, as well as Green's operator methods. This book has been written in honor of Herbert Walther and his major contribution to the field but even to stimulate advanced Bachelor and Master students by demonstrating that obviously nowadays atomic and molecular scattering physics yields and gives a much exciting appreciation for further advancing the field.