在实例中怎么使用分波法？《张朝阳的物理课》分析刚球势场的散射

在实际的中心势场散射问题中该如何使用分波法？量子刚球势散射截面为什么大于经典刚球势散射截面？5月5日12时，《张朝阳的物理课》第一百四十二期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，先给网友们简要地复习了上一次直播课的内容，然后以刚体球对粒子流的散射为例展示了分波法的使用方式。在低速近似下，张朝阳发现量子刚球势散射截面大约是经典刚球势散射截面的四倍。最后，张朝阳分别通过定性分析与实际计算验证了角动量非零部分的波在低速刚球势散射问题中可以被忽略。

课程一开始，张朝阳给网友们复习了散射截面的概念，说明了散射截面具有概率的属性。然后，张朝阳给网友们复习了上一次直播课的内容，并阐述了分波法的本质——先分析具有特定角动量的波的散射情况，再叠加得到一般情况。张朝阳还强调，散射截面只与相移的大小有关，与相移的符号无光。

接着，张朝阳以刚性球对低速粒子流的散射为例介绍了分波法的实际应用。通过考虑特定角动量下的球面波，张朝阳得到了l=0阶分波的相移，并由此得到了其对应的散射截面，结果表明在低速近似下此散射截面是经典散射截面的4倍，这是波的衍射的体现。

最后，张朝阳借助球贝塞尔函数在r=0处的取值，定性地分析了l>0各阶分波的相移情况，结果表明这些分波对应的散射截面可以被忽略。为了让定性分析更具说服力，张朝阳考虑了l=1的情况，通过具体的计算表明了其相移正比于(kr0)^3，从而其对应的散射截面远远小于第0阶分波的散射截面。

截至目前，《张朝阳的物理课》已直播一百余期，内容大都从自然界的现象出发，引出基本物理概念，推导基本理论，研算现象后面的根本原因，达到本质的理解。课程中使用较多数学推导展示物理与数学的不可分割，也能帮助读者提升数学水平。

据了解，《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播，网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”，观看直播及往期完整视频回放；关注“张朝阳的物理课”账号，查看课程中的“知识点”短视频；此外，还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上，阅览每期物理课程的详细文章。

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