Файл: Садовский М.В. Квантовая теория поля. Часть 1.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 397

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

50

.

 

¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ®¯¥à â®à ç¨á« ä®â®­®¢ ¢ á®áâ®ï­¨¨ k , ¬ âà¨ç­ë¥ í«¥¬¥­âë

 

ª®â®à®£® ¢ ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨¨ ç¨á¥« § ¯®«­¥­¨ï ¤¨ £®­ «ì­ë ¨ ¯à¨­¨¬ îâ 楫®ç¨á«¥­-

 

­ë¥ §­ 祭¨ï. ¬¥â¨¬, çâ® (3.33) ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© § ¯¨áì ­®à¬¨à®¢ª¨ ¢®«­®¢®©

 

ä㭪樨 \­ ®¤¨­ ä®â®­ ¢ ®¡ê¥¬¥ V = 1".

 

 

 

ª« áá¨ç¥áª®© ⥮ਨ í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï, ¥£® ¨¬¯ã«ìá ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ª ª

 

[25]:

 

 

Z d3 r[E H]

 

 

1

 

 

 

P =

 

 

(3.37)

 

4

 

¬¥­ïï E ¨ H ®¯¥à â®à ¬¨ (3.29), (3.30) ¯®«ã稬:

 

 

X

+

1

 

 

P = k ck ck +

2 k

(3.38)

 

ç⮠ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ⮬ã, çâ® ª ¦¤ë© ä®â®­ ¯¥à¥­®á¨â ¨¬¯ã«ìá k.

 

 

«¨ç¨¥ ¢ (3.35) ¨ (3.38) ¢ª« ¤®¢, ­¥§ ¢¨áïé¨å ®â ç¨á¥« § ¯®«­¥­¨ï (á¢ï§ ­­ëå

 

б® б« £ ¥¬л¬ 1=2 ¢ бª®¡ª е), ®§­ з ¥в ¯а¨бгвбв¢¨¥ ¡¥бª®­¥з­®£® ¢ª« ¤

¢ ªã㬭ëå

 

ä«ãªâã 権 (\­ã«¥¢ëå" ª®«¥¡ ­¨©) í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï. â® ¯¥à¢ë© ¯à¨¬¥à

 

⨯¨ç­®© \ª¢ ­â®¢® - ¯®«¥¢®©" à á室¨¬®áâ¨, á ª®â®àë¬ ¬ë áâ «ª¨¢ ¥¬áï. ¡®«ì-

 

設á⢥ á«ãç ¥¢, ¢ í⮩ á¨âã 樨 ¯à®áâ® ¯¥à¥å®¤ïâ ª ­®¢®¬ã ­ ç «ã ®âç¥â í­¥à£¨¨

 

(¨¬¯ã«ìá ) ¨ § ¯¨áë¢ îâ:

 

 

 

 

 

X

+

X

+

 

H = ck ck !k

P = ck ck k

(3.39)

k

 

k

 

 

ਠí⮬ ­ ç «® ®âáç¥â \¯¥à¥­®à¬¨àã¥âáï" ¡¥áª®­¥ç­ë¬¨ (\¢ ªã㬭묨") ª®­- áâ ­â ¬¨, ­¥§ ¢¨áï騬¨ ®â á®áâ®ï­¨ï ¢®§¡ã¦¤¥­¨ï ¯®«ï. ¬¥á⥠á ⥬, á«¥¤ã¥â áà §ã ¯®¤ç¥àª­ãâì, çâ® ­ «¨ç¨¥ ¡¥áª®­¥ç­®© í­¥à£¨¨ (¨¬¯ã«ìá ) ¢ ªã㬠(­ã«¥- ¢ëå ª®«¥¡ ­¨©) ï¥âáï ᮢ¥à襭­® ॠ«ì­ë¬ ¯à®ï¢«¥­¨¥¬ ª¢ ­â®¢®© ¯à¨à®¤ë ¯®«ï ¨ ¯à¨¢®¤¨â ª ª®­¥ç­ë¬ íªá¯¥à¨¬¥­â «ì­ë¬ á«¥¤á⢨ï¬, ®¤­¨¬ ¨§ «ãçè¨å ¯à¨¬¥à®¢ ª®â®àëå ï¥âáï à áᬠâਢ ¥¬ë© ­¨¦¥ íä䥪⠧¨¬¨à .

¬¥ç ­¨ï ® £à ¤¨¥­â­®© ¨­¢ ਠ­â­®á⨠¨ áâ â¨á⨪¥ ®§¥.

ë¡®à ¯®â¥­æ¨ «®¢ ¢ í«¥ªâத¨­ ¬¨ª¥, ª ª å®à®è® ¨§¢¥áâ­®, ­¥®¤­®§­ 祭. ëè¥ ¬ë ¨á¯®«ì§®¢ «¨ ªã«®­®¢áªãî ª «¨¡à®¢ªã (3.1). ®¡é¥¬ á«ãç ¥, ª®¬¯®­¥­âë ¢¥ª- â®à - ¯®â¥­æ¨ « A ¬®£ãâ ¡ëâì ¯®¤¢¥à£­ãâë £à ¤¨¥­â­®¬ã ¯à¥®¡à §®¢ ­¨î ¢¨¤ :

A ! A + @

(3.40)

«ï ¯«®áª¨å ¢®«­, ¥á«¨ ®£à ­¨ç¨âìáï ¯à¥®¡à §®¢ ­¨ï¬¨, ­¥ ¬¥­ïî騬¨ â ª®£® ¢¨¤ ¯®â¥­æ¨ « (â.¥. ¥£® ¯à®¯®à樮­ «ì­®á⨠exp(;ik x )), íâ ­¥®¤­®§­ ç­®áâì ᢮¤¨âáï ª ¢®§¬®¦­®á⨠¯à¨¡ ¢¨âì ª ¬¯«¨â㤥 ¢®«­ë ¯à®¨§¢®«ì­ë© 4-¢¥ªâ®à, ¯à®- ¯®à樮­ «ì­ë© k .

á«ãç ¥ ¯à®¨§¢®«ì­®© ª «¨¡à®¢ª¨, 4-¯®â¥­æ¨ « ¯®«ï ¯à¥¤áâ ¢«ï¥âáï ¢ ¢¨¤¥,

®¡®¡é î饬 (3.27):

A

 

=

 

+

 

(3.41)

 

(ckAk + ckAk)

Xk


.

51

£¤¥ ¢®«­®¢л¥ дг­ªж¨¨ д®в®­ ¯а¥¤бв ¢«повбп ¢ ¢¨¤¥:

 

 

 

p

 

e

e;

ik x

 

 

 

 

 

A

k

=

4

p

2!

 

(3.42)

 

 

 

£¤¥ e { ¯à®áâà ­á⢥­­®¯®¤®¡­ë© 4-¢¥ªâ®à ¯®«ïਧ 樨, 㤮¢«¥â¢®àïî騩 ãá«®- ¢¨î e e = ;1. à®áâà ­á⢥­­®¯®¤®¡­ë© å à ªâ¥à 4-¢¥ªâ®à ¯®«ïਧ 樨 ®ç¥¢¨- ¤¥­ ¨§ ãá«®¢¨ï ç¥âëà¥å¬¥à­®© ¯®¯¥à¥ç­®áâ¨, ¯®áª®«ìªã ¢®«­®¢®© ¢¥ªâ®à (¨¬¯ã«ìá) ॠ«ì­®£® ä®â®­ ¢á¥£¤ «¥¦¨â ­ ᢥ⮢®¬ ª®­ãá¥. â ª®© § ¯¨á¨, 㯮¬ï­ã⮥ ¢ëè¥ ª «¨¡à®¢®ç­®¥ (£à ¤¨¥­â­®¥) ¯à¥®¡à §®¢ ­¨¥ ᢮¤¨âáï ª:

e ! e + k

(3.43)

£¤¥ = (k ) { ¯à®¨§¢®«ì­ ï ᪠«ïà­ ï äã­ªæ¨ï k . ®¯¥à¥ç­®áâì ¯®«ïਧ 樨 ®§­ ç ¥â, çâ® ¢á¥£¤ ¢®§¬®¦­ ª «¨¡à®¢ª , ¢ ª®â®à®© ¢ë¡¨à ¥âáï:

e = (0; e) e k = 0

(3.44)

®¡¥á¯¥ç¨¢ îé ï âà¥å¬¥à­ãî ¯®¯¥à¥ç­®áâì. á«®¢¨¥ ç¥âëà¥å¬¥à­®© ¯®¯¥à¥ç­®áâ¨, íª¢¨¢ «¥­â­®¥ ãá«®¢¨î ®à¥­æ (3.10), § ¯¨áë¢ ¥âáï ¢ ¨­¢ ਠ­â­®¬ ¢¨¤¥:

e k =

0

 

 

 

 

(3.45)

â® ãá«®¢¨¥, â ª¦¥ ª ª ¨ ãá«®¢¨¥ e e =

;

1, ­¥ ­ àãè ¥âáï ¯à¥®¡à §®¢ ­¨¥¬

(3.43) ¢ ᨫã ⮣®, çâ® ¤«ï ॠ«ì­®£® ä®â®­

 

 

¨¬¥¥¬ k

2

= 0 (à ¢¥­á⢮ ­ã«î

 

¢á¥£¤

 

¬ ббл д®в®­ , б¢¥в®¢®© ª®­гб!). §¬¥а¨¬л¥ д¨§¨з¥бª¨¥ ¢¥«¨з¨­л, ¥бв¥бв¢¥­­®, ­¥ ¤®«¦­л ¬¥­пвмбп ¯а¨ ª «¨¡а®¢®з­ле ¯а¥®¡а §®¢ ­¨пе.

®в®­л ¯®¤з¨­повбп бв в¨бв¨ª¥ ®§¥. в® ®з¥¢¨¤­® ¨§ в®£® д ªв , зв® з¨б«® д®в®­®¢ Nk ¢ á®áâ®ï­¨¨ k ¬®¦¥â ¯à¨­¨¬ âì «î¡®¥ 楫®ç¨á«¥­­®¥ §­ 祭¨¥, â ª¦¥ ¨§ ¢¨¤ ª®¬¬ãâ 樮­­ëå ᮮ⭮襭¨© (3.26). ®§¥¢áª®¥ ¯®«¥ ¬®¦¥â ¨¬¥âì ª« áá¨ç¥áª¨© ¯à¥¤¥«. §¢¥áâ­®, ç⮠᢮©á⢠ª¢ ­â®¢®© á¨áâ¥¬ë ¯à¨¡«¨¦ îâáï ª ª« áá¨ç¥áª¨¬, ª®£¤ ¢¥«¨ª¨ ª¢ ­â®¢ë¥ ç¨á« , ®¯à¥¤¥«ïî騥 á®áâ®ï­¨ï á¨á⥬ë.«ï í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï íâ® ®§­ ç ¥â, çâ® ¢¥«¨ª¨ ç¨á« ä®â®­®¢ Nk . í⮬ á«ãç ¥, ¬ë ¬®¦¥¬ ¯à¥­¥¡à¥çì ¥¤¨­¨æ¥© ¢ ¯à ¢®© ç á⨠ª®¬¬ãâ 樮­­ëå ᮮ⭮- 襭¨© (3.26) (®ç¥¢¨¤­®, çâ® í⮠ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¨ ¯à¥¤¥«ã ~ ! 0) ¨ § ¯¨á âì:

 

+

+

 

 

ck ck ck ck

(3.46)

+

¬®¦­® à áᬠâਢ âì ª ª ª« áá¨ç¥áª¨¥

¬¯«¨âã¤ë

â ª çâ® ®¯¥à â®àë ck ; ck

¯®«ï. ¤­ ª® âãâ âॡã¥âáï ­¥ª®â®à®¥ ãâ®ç­¥­¨¥, ¯®áª®«ìªã ¯à¨ ¢á¥å Nk 1 ¬ë ¯®«ã稬 ¡¥áª®­¥ç­®áâì ¯à¨ á㬬¨à®¢ ­¨¨ ¯® k ¢ í­¥à£¨¨ ¯®«ï (3.22).

ªâ¨ç¥áª¨, 䨧¨ç¥áª¨© á¬ëá« ¨¬¥¥â à áᬮâ७¨¥ §­ 祭¨© ¯®«ï, ãá।­¥­- ­ëå ¯® ­¥ª®â®àë¬ ª®­¥ç­ë¬ ¯à®¬¥¦ã⪠¬ ¢à¥¬¥­¨ t. äãàì¥-à §«®¦¥­¨¨ ãá।- ­¥­­®£® ¯®«ï E ®á­®¢­®© ¢ª« ¤ ¤ ¥â ®¡« áâì ç áâ®â, 㤮¢«¥â¢®àïîé¨å ãá«®¢¨î ! t < 1. ª¨¬ ®¡à §®¬, ¯à¨ ¢ë¢®¤¥ ãá«®¢¨ï ª¢ §¨ª« áá¨ç­®áâ¨, ­ã¦­® à áᬠ- âਢ âì «¨èì ¯®«¥¢ë¥ ®á樫«ïâ®àë á ! < 1= t. ¨á«® ®á樫«ïâ®à®¢ á ç áâ®â ¬¨ ®â ­ã«ï ¤® ! 1= t, ¯® ¯®à浪㠢¥«¨ç¨­ë, à ¢­® (V = 1):

! 3

1

 

c

 

 

(3.47)

(c t)3

 


52 .

­¥à£¨ï ¯®«ï ¢ ¥¤¨­¨æ¥ ®¡ê¥¬ ¯®à浪

E2. ®¤¥«¨¢ íâã í­¥à£¨î ­

ç¨á«® ®á樫-

«ïâ®à®¢ ¨ ­ á।­îî í­¥à£¨î ä®â®­ ~!, ¯®«ã稬 ®æ¥­ªã ç¨á«

ä®â®­®¢:

N

E2c3

(3.48)

~!4

 

 

®£¤ ¨§ ãá«®¢¨ï N 1 ¨ (3.47) ¯®«ãç ¥¬:

 

 

p

 

 

 

 

jEj

~c

(3.49)

(c t)2

çâ® ®¯à¥¤¥«ï¥â ªà¨â¥à¨© ª¢ §¨ª« áá¨ç¥áª®£® à áᬮâ७¨ï ¯®«ï4. ¨¤¨¬, çâ® ¯®«¥

¤®«¦­® ¡ëâì ¤®áâ â®ç­® ᨫì­ë¬, ⥬ ᨫ쭥¥, 祬 ¬¥­ìè¥ ¨­â¥à¢ « ¢à¥¬¥­¨ t.«ï ¯¥à¥¬¥­­®£® ¯®«ï t !;1, â ª çâ® ¤®áâ â®ç­® á« ¡®¥ ¯¥à¥¬¥­­®¥ ¯®«¥ ­¥

¬®¦¥â ¡ëâì ª¢ §¨ª« áá¨ç¥áª¨¬. ¨èì áâ â¨ç¥áª¨¥ ¯®«ï, ¤«ï ª®â®àëå t ! 1 ¢á¥£¤ ¬®¦­® áç¨â âì ª« áá¨ç¥áª¨¬¨.

¡ ¨§¬¥à¨¬®á⨠¯®«¥© ¢ ª¢ ­â®¢®© í«¥ªâத¨­ ¬¨ª¥.

ãé¥á⢮¢ ­¨¥ ¯à¥¤¥«ì­®© ᪮à®á⨠à á¯à®áâà ­¥­¨ï ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨© (᪮à®á⨠ᢥâ ) ¯à¨¢®¤¨â ª 楫®¬ã àï¤ã ¤®¯®«­¨â¥«ì­ëå ®£à ­¨ç¥­¨© ¢®§¬®¦­®á⥩ ¨§¬¥à¥­¨ï à §«¨ç­ëå 䨧¨ç¥áª¨å ¢¥«¨ç¨­ ¢ ५ï⨢¨áâ᪮© ª¢ ­â®¢®© ⥮ਨ, ¯® áà ¢­¥­¨î á ­¥à¥«ï⨢¨áâ᪨¬ á«ãç ¥¬. â®â ¢®¯à®á ¡ë« ¯à® ­ «¨§¨à®¢ ­ ­ à ­­¨å íâ ¯ å à §¢¨â¨ï ª¢ ­â®¢®© ⥮ਨ ¯®«ï ­¤ ã ¨ ©- ¥à«á®¬. ç¥á⢥­­®¥ ®¡á㦤¥­¨¥ íâ¨å ®£à ­¨ç¥­¨© ¬®¦­® ­ ©â¨ ¢® ¢¥¤¥­¨¨ ª ª­¨£¥ [1]. 室¥ ᢮¥£® ­ «¨§ , ­¤ ã ¨ ©¥à«á ¯®¤­ï«¨ äã­¤ ¬¥­â «ì­ë© ¢®¯à®á ® ¢®§¬®¦­®á⨠¨§¬¥à¥­¨ï á ¬®£® í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï. ç áâ­®áâ¨, ®­¨ ã⢥ত «¨, çâ® ¯®áª®«ìªã ¨§¬¥à¥­¨¥ «î¡®© ª®¬¯®­¥­âë í«¥ªâà¨ç¥áª®£® (¤«ï ®¯à¥¤¥«¥­­®áâ¨) ¯®«ï âॡã¥â ®¯à¥¤¥«¥­¨ï ¨¬¯ã«ìá § à殮­- ­®£® ¯à®¡­®£® ⥫ , â® ®¡à â­®¥ ¤¥©á⢨¥ ¯®«ï, ¨§«ã祭­®£® ¯à¨ ¢ë¯®«­¥­¨¨ â ª®© ®¯¥à 樨, ¢á¥£¤ ¯à¨¢®¤¨â ª ®£à ­¨ç¥­¨î â®ç­®á⨠¨§¬¥à¥­¨ï ¯®«ï. ®®â¢¥âá⢥­­® â®ç­®¥ ®¯à¥¤¥«¥­¨¥ ­ ¯à殮­­®á⨠¯®«ï ­¥«ì§ï ¢¢¥á⨠¢ ¯à®â¨¢®à¥ç¨¨ á à áᬮâ७­ë¬¨ ¢ëè¥ ®á­®¢ ¬¨ ª¢ ­â®¢®© í«¥ªâத¨­ ¬¨ª¨. â®, â ª¦¥ ª ª àï¤ ¤àã£¨å ®¡áâ®ï⥫ìáâ¢, ª®â®àë¥ ¬ë ¥é¥ à áᬮâਬ ­¨¦¥, ¡ë«¨ ¯à¨ç¨­®© ¤«¨â¥«ì­®£® ᪥¯â¨ç¥áª®£® ®â­®è¥­¨ï ­¤ ã ª ª¢ ­â®¢®© ⥮ਨ ¯®«ï.

®«¥¥ ¤¥â «ì­® ¢®¯à®á ®¡ ¨§¬¥à¨¬®á⨠¯®«¥© ¡ë« ¯à® ­ «¨§¨à®¢ ­ ¢ à ¡®â å ®à ¨ ®- §¥­ä¥«ì¤ (á¬. ¨­â¥à¥á­ë© ®¡§®à í⮩ ¯à®¡«¥¬ë ¢ áâ âì¥ ®§¥­ä¥«ì¤ ¢ á¡. [30]). ª § «®áì, ¢ ç áâ­®áâ¨, çâ® ¢®¯à®á à¥è ¥âáï (¢ ¤ãå¥ ª®¯¥­£ £¥­áª®© ¨­â¥à¯à¥â 樨 ª¢ ­â®¢®© ¬¥å ­¨ª¨) ¯à¨ ¨á¯®«ì§®¢ ­¨¨ ¯à®â殮­­ëå ¯à®¡­ëå ⥫. á ¬®¬ ¤¥«¥, à áᬮâਬ ¨§¬¥à¥­¨¥ ª®¬¯®­¥­âë í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï Ex, ãá।­¥­­®© ¯® ®¡ê¥¬ã V ¨ ¨­â¥à¢ «ã ¢à¥¬¥­¨ T . ®§ì¬¥¬ ¯à®¡­®¥ ⥫®, § ¯®«­ïî饥 ®¡ê¥¬ V á à ¢­®¬¥à­®© ¯«®â­®áâìî § àï¤ , ¨ ¨§¬¥à¨¬ ¥£® ¨¬¯ã«ìáë p0x ¨ p00x ¢ ­ ç «¥ ¨ ª®­æ¥ ¢à¥¬¥­­®£® ¨­â¥à¢ « T . ¤¥« ¢ ¯à®¡­®¥ ⥫® ¤®áâ â®ç­® â殮«ë¬, ¬®¦­® ¯à®-

¨§¢®«ì­® 㬥­ìè¨âì ¥£® ᬥ饭¨¥ ¢ â¥ç¥­¨¥ í⮣® ¨­â¥à¢ « ¢à¥¬¥­¨,

¤«ï á।­¥£® §­ 祭¨ï

 

 

 

 

 

 

 

 

Ex ¯®«ãç¨âì:

 

00

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Ex V T = px

; px

(3.50)

¤­ ª®, ®¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¨¬¯ã«ìá

¯à®¡­®£® ⥫

­¥¨§¡¥¦­® ¢«¥ç¥â § ᮡ®© ­¥ª®â®àãî ®è¨¡ªã x ¢

®¯à¥¤¥«¥­¨¨ ¥£® ª®®à¤¨­ âë ¢ ᮮ⢥âá⢨¨ á ®¡ëç­ë¬ ᮮ⭮襭¨¥¬ ­¥®¯à¥¤¥«¥­­®áâ¨: px

 

~

 

 

 

 

 

 

 

= x. ®£¤ ¢®§­¨ª ¥â ¨ ­¥â®ç­®áâì Ex ¢ §­ 祭¨¨ ¯®«ï Ex, à ¢­ ï ª ª ­¥âà㤭® ¢¨¤¥âì:

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ex V T x

(3.51)

® íâ® ®è¨¡ªã ¬®¦­® ᤥ« âì ¯à®¨§¢®«ì­® ¬ «®©, 㢥«¨ç¨¢ ï ¯«®â­®áâì § àï¤ ¯à®¡­®£® ⥫ .­ «®£¨ç­ë¬ ®¡à §®¬ 㤠¥âáï ¯à® ­ «¨§¨à®¢ âì ¢®§¬®¦­®áâì â®ç­ëå ¨§¬¥à¥­¨© § à冷¢ ¨ ⮪®¢ [30]. ® ¬­¥­¨î ®à ¨ ®§¥­ä¥«ì¤ , â ª¨¬ ®¡à §®¬ ¤¥¬®­áâà¨àã¥âáï ­¥¯à®â¨¢®à¥ç¨¢®áâì ®á­®¢­ëå ¯®­ï⨩ª¢ ­â®¢®©í«¥ªâத¨­ ¬¨ª¨. ¬¥â¨¬, ¢¯à®ç¥¬, çâ® á ¬ ª®¯¥­£ £¥­áª ï ¨­â¥à- ¯à¥â æ¨ï ª¢ ­â®¢®© ⥮ਨ, ¨á¯®«ì§ãîé ï ¢ ª ç¥á⢥ áãé¥á⢥­­®£® í«¥¬¥­â ç¨áâ® ª« áá¨ç¥áª¨¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨ï, ¢ ­ áâ®ï饥 ¢à¥¬ï ¯¥à¥áâ « ¡ëâì ®¡é¥¯à¨­ï⮩ (¨«¨, ¯® ªà ©­¥© ¬¥à¥, ¢¯®«­¥ 㤮¢«¥â¢®à¨â¥«ì­®© á â®çª¨ §à¥­¨ï ¬­®£¨å ¨áá«¥¤®¢ ⥫¥©). ¢â®àã ­¥¨§¢¥áâ­ë à ¡®âë, ¢ ª®â®-

àëå ¢®¯à®á ®¡ ¨§¬¥à¨¬®á⨠¯®«¥© à áᬠâਢ «áï ¡ë á ¡®«¥¥ ᮢ६¥­­ëå ¯®§¨æ¨©.

4 «ï ­ £«ï¤­®á⨠¢ íâ¨å ®æ¥­ª å c ¨ ~ ¢ë¯¨á ­ë ¢ ®¬ ¢¨¤¥.


.

53

¨á. 3-1

ªãã¬­ë¥ ä«ãªâã 樨 ¨ íä䥪⠧¨¬¨à .

¥ «ì­®áâì ¢ ªã㬭ëå (\­ã«¥¢ëå") ä«ãªâã 権 í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï ¯à¥ªà á­® ¨««îáâà¨àã- ¥âáï à áᬮâ७¨¥¬ â ª ­ §ë¢ ¥¬®£® íä䥪⠧¨¬¨à [10]. áᬮâਬ ¤¢¥ ¡®«ì訥 ¨¤¥ «ì­® ¯à®¢®¤ï騥 ¬¥â ««¨ç¥áª¨¥ ¯« á⨭ë, ¯®¬¥é¥­­ë¥ ¢ ¢ ªã㬥, ­ à ááâ®ï­¨¨ a ¤à㣠®â ¤à㣠, ª ª íâ® ¯®ª § ­® ­ ¨á.3-1. ãáâì ¯« áâ¨­ë ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ᮡ®© ª¢ ¤à âë á® áâ®à®­®© L, ¯à¨ç¥¬ L a. áᬮâਬ ¬®¤ë ª®«¥¡ ­¨© í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï ¢ ®¡ê¥¬¥ L2a. à ­¨ç­ë¥ ãá«®¢¨ï á®áâ®ïâ ¢ ⮬, çâ® ¢¥ªâ®à í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï E ¯¥à¯¥­¤¨ªã«ï७, ¢¥ªâ®à ¬ £­¨â­®£® ¯®«ï H ¯ à ««¥«¥­ ¯« á⨭¥ ­ ¢­ãâ७­¥© ¯®¢¥àå­®áâ¨. ª« ¤ ¢ í­¥à£¨î ¢­®áïâ ⮫쪮 ¯®¯¥à¥ç­ë¥ ¬®¤ë. ᫨ ª®¬¯®­¥­â kz , ¯¥à¯¥­¤¨ªã«ïà­ ï ¯®¢¥àå­®á⨠¯« á⨭, ®â«¨ç­ ®â ­ã«ï, â® ®­ ¬®- ¦¥â ¯à¨­¨¬ âì ⮫쪮 ¤¨áªà¥â­ë¥ §­ 祭¨ï kz = n =a (n = 1; 2; :::), ç⮡ë 㧫ë (­ã«¨) ¯®«ï à ᯮ« £ «¨áì ­ ¯« á⨭ å. ਠí⮬ ­ã¦­® ¥é¥ ãç¥áâì ¤¢ á®áâ®ï­¨ï ¯®«ïਧ 樨. ᫨ ¦¥ kz = 0, в® ®бв ¥вбп в®«мª® ®¤­ ¬®¤ (н«¥ªва¨з¥бª п б®бв ¢«пой п г нв®© ¬®¤л ¯а®бв® а ¢­ ­г«о ¢ б¨«г ®вбгвбв¢¨п в ­£¥­ж¨ «м­®£® н«¥ªва¨з¥бª®£® ¯®«п ­ ¯®¢¥ае­®бв¨ ¨¤¥ «м­®£® ¯а®- ¢®¤­¨ª ). ®£¤ н­¥а£¨п ­г«¥¢ле ª®«¥¡ ­¨© н«¥ªв஬ £­¨в­®£® ¯®«п ¢ а бб¬ ва¨¢ ¥¬®¬ ®¡к¥¬¥ ¬¥¦¤г ¯« бв¨­ ¬¨ а ¢­ :

 

 

 

 

 

~c

 

d2kk

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

L2 Z

"jkkj + 2 Xn=1 rkk2

 

n2 2

#

 

E = Xk 2

~!k

= Xk

 

~cjk j =

 

2 2

+

a2

(3.52)

2

2

â® ¢ëà ¦¥­¨¥, ª ª «¥£ª® ¢¨¤¥âì, ¡¥áª®­¥ç­®. ëç⥬, ®¤­ ª®, ¨§ ­¥£®

­ «®£¨ç­®¥ ¢ëà ¦¥­¨¥

¤«п н­¥а£¨¨ ¢ ªгг¬­ле д«гªвг ж¨© ¢ ⮬ ¦¥ ®¡к¥¬¥, ­® ¢ ®вбгвбв¢¨¥ ¬¥в ««¨з¥бª¨е ¯« бв¨­:

 

 

 

~

c

 

 

 

d2k

 

 

1

dkz

 

 

 

 

 

 

~

c

 

 

 

d2k

k

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

k

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

2

 

2

 

 

 

E0 =

 

 

 

L

 

Z

 

 

 

a

Z;1 2

2

 

k

+ kz =

 

 

 

L

 

Z

 

 

2

Z0

dn

q

k

 

+ n

 

 

=a

 

 

 

(3.53)

 

 

 

2

 

 

2 2

 

 

 

q k

 

 

 

2

 

 

2 2

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

®£¤ ¨§¬¥­¥­¨¥ í­¥à£¨¨ ¢ ªã㬠, ¢ë§¢ ­­®¥ ¢¢¥¤¥­¨¥¬ ¢ ­¥£® ¬¥â ««¨ç¥áª¨å ¯« á⨭, ¢ à áç¥â¥

­ ¥¤¨­¨æã ¨å ¯®¢¥àå­®áâ¨ à ¢­®:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

E

; E0

 

 

~c

Z0

1

 

Z0

1

 

 

k

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; Z0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

=

=

 

 

dn

dkk

+

Xn=1 p

k2

+ n2

2=a2

 

p

k2

+ n2 2=a2

(3.54)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

â® ¢ëà ¦¥­¨¥, ¯® ¯à¥¦­¥¬ã, ¡¥áª®­¥ç­® ¨§-§

ã«ìâà 䨮«¥â®¢ëå (¯à¨ ¡®«ìè¨å k) à á室¨¬®-

á⥩. ç⥬, ®¤­ ª®, çâ® ¤«ï ¤«¨­ ¢®«­ ¬¥­ìè¨å, 祬 à §¬¥àë ⮬ , ¯à¨¡«¨¦¥­¨¥ ¨¤¥ «ì­®£®

¯à®¢®¤­¨ª (à áᬠâਢ ¥¬®£® ª ª ᯫ®è­ ï á। ) ­¥¯à¨¬¥­¨¬®. ®í⮬㠢¢¥¤¥¬ ¢

¯®¤¨­â¥-

£à «ì­®¥ ¢ëà ¦¥­¨¥ ¢ (3.54) ­¥ª®â®àãî £« ¤ªãî äã­ªæ¨î ®¡à¥§ ­¨ï f(k), ª®â®à ï à ¢­

¥¤¨­¨æ¥

¯à¨ k < km ¨ ®¡à é ¥âáï ¢ ­ã«ì ¯à¨ k km, £¤¥ km ¯®à浪

®¡à â­ëå ⮬­ëå à §¬¥à®¢. ®£¤

¬®¦­® ­ ¯¨á âì:

 

 

du "

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Z0

pu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E = ~c

 

 

 

f a pu + Xn=1 pu + n2f a pu + n2

 

4a3

2


54

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; Z0

 

dnpu + n2f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a pu + n2

(3.55)

 

£¤¥ ¢¢¥«¨ ¡¥§à §¬¥à­ãî ¯¥à¥¬¥­­ãî ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨ï u = a2k2

= 2. ®á«¥¤­¥¥ ¢ëà ¦¥­¨¥ ¬®¦­®

 

¯¥à¥¯¨á âì ª ª:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E = ~c

4a3

2F (0) + F (1) + F (2) + ::: ; Z0

dnF (n)

(3.56)

 

£¤¥ ®¯à¥¤¥«¨«¨ äã­ªæ¨î:

F (n) = Z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dupu + n2f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a pu + n2

 

 

 

 

(3.57)

 

ਠn ! 1 ¨¬¥¥¬ F (n) ! 0 ¢ ᨫã ᢮©á⢠ä㭪樨 ®¡à¥§ ­¨ï. «ï ¢ëç¨á«¥­¨ï à §­®á⨠¬¥¦¤ã

 

á㬬®© ¨ ¨­â¥£à «®¬, áâ®ï饩 ¢ ª¢ ¤à â­ëå ᪮¡ª å ¢ (3.56), ¬®¦­® ¢®á¯®«ì§®¢ âìáï ä®à¬ã«®©

 

á㬬¨à®¢ ­¨ï ©«¥à - ª«®à¥­ , § ¯¨á ¢ ¥¥ ¢ ¢¨¤¥:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2F (0) + F (1) + F (2) + ::: ; Z0

 

dnF (n) = ;

 

 

 

B2F

0(0) ;

 

B4F 000(0) + :::

(3.58)

 

 

2!

4!

 

£¤¥ 䨣ãà¨àãîâ ç¨á« ¥à­ã««¨ B , ®¯à¥¤¥«ï¥¬ë¥ á ¯®¬®éìî àï¤ :

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

1

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

B !

 

 

 

 

 

 

(3.59)

 

 

 

 

 

 

ey

;

1

 

=0

 

 

 

 

 

 

 

¬¥¥¬ B2 = 1=6, B4 = ;1=30, ... . ë ¨¬¥¥¬:

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (n) = Zn2

dupuf

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

F 0(n) = ;2n2f a

(3.60)

 

।¯®« £ ï, çâ® f(0) = 1 ¨ ¢á¥ ¥¥ ¯à®¨§¢®¤­ë¥ ®¡à é îâáï ¢ ­ã«ì ¯à¨ ­ã«¥¢®¬ §­ 祭¨¨

à£ã-

 

¬¥­â , ¨¬¥¥¬ F 0(0) = 0, F 000(0) =

;4, ¯à®¨§¢®¤­ë¥ F ¡®«¥¥ ¢ë᮪®£® ¯®à浪 à ¢­ë ­ã«î. ª¨¬

 

®¡à §®¬, ¢ ®ª®­ç ⥫ì­ë© १ã«ìâ â ¯ à ¬¥âà ®¡à¥§ ­¨ï ¢®®¡é¥ ­¥ ¢å®¤¨â, ¨ ¬ë ¯®«ãç ¥¬:

 

 

 

E =

~c 2 B4

= ;

2 ~c

 

 

 

 

 

 

(3.61)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a3

 

 

4!

720 a3

 

 

 

 

 

 

®£¤ ᨫ , ¤¥©áâ¢ãîé ï ­ ¥¤¨­¨æã ¯«®é ¤¨ ¯« á⨭, à ¢­ :

2 ~c

 

F = ;240 a4

(3.62)

âà¨æ ⥫ì­ë© §­ ª ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¯à¨â殮­¨î. ¬¥ç ⥫쭮, çâ® áãé¥á⢮¢ ­¨¥ â ª®©, ç१- ¢ëç ©­® á« ¡®©, á¨«ë ¯à¨â殮­¨ï, 楫¨ª®¬ ®¡ãá«®¢«¥­­®© ¢ ªã㬭묨 ä«ãªâã æ¨ï¬¨ í«¥ªâà®- ¬ £­¨â­®£® ¯®«ï, ¡ë«® íªá¯¥à¨¬¥­â «ì­® ®¡­ à㦥­®, ä®à¬ã« (3.62) ¡ë« ­¥¯®á।á⢥­­® ¯à®¢¥à¥­ . é¥ ¡®«¥¥ 㤨¢¨â¥«ì­®, çâ® áãé¥á⢮¢ ­¨¥ á¨«ë §¨¬¨à , ¢ ­ áâ®ï饥 ¢à¥¬ï, ¯à¨- 室¨âáï ãç¨âë¢ âì5 ¯à¨ ª®­áâàã¨à®¢ ­¨¨ ¨ ®¡¥á¯¥ç¥­¨¨ à ¡®âë ᮢ६¥­­ëå ¬¨ªà®¬ 設! â® ¤®ª §ë¢ ¥â, çâ® \­ã«¥¢ë¥" ª®«¥¡ ­¨ï í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï ¢¯®«­¥ ॠ«ì­ë.

®§®­ë.

ª «ïà­ë¥ ç áâ¨æë.

áᬮâਬ ç áâ¨æë ᮠᯨ­®¬ 0. ®áâ®ï­¨¥ ᢮¡®¤­®© ¡¥áᯨ­®¢®© ç áâ¨æë ¯®«- ­®áâìî ®¯à¥¤¥«ï¥âáï § ¤ ­¨¥¬ ¥¥ ¨¬¯ã«ìá p. ਠí⮬ ¥¥ í­¥à£¨ï "p ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¨§:

2

2

+ m

2

¨«¨ p

2

= m

2

(3.63)

"p = p

 

 

 

5A.Lambrecht. Physics World 15, No.9, 29 (2002)