有効距離(読み)ゆうこうきょり(その他表記)effective range

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 「有効距離」の意味・わかりやすい解説

有効距離
ゆうこうきょり
effective range

量子力学において,短い到達距離のポテンシャルによる散乱問題を扱うのに有用な量。入射粒子の波数を k ,S波 (角運動量がゼロの部分波) の位相のずれをδとすると,低いエネルギーの散乱では

k cot δ=-1/a+(1/2)rek2+…

のように k2 の級数に展開される。ここで,a および re は波数 k (したがってエネルギー) に無関係な定数で,a を散乱半径,re を有効距離と呼ぶ。したがって,低いエネルギーの散乱から得られる知識は,上の展開の第2項まで考えてすむ場合には,are という2つのパラメータで整理されることになり,ポテンシャルの形には無関係で便利である。きわめて低いエネルギーの散乱で,前の展開の第1項だけ考える場合には,散乱の全断面積は 4πa2 となり,半径 a の剛体球による散乱と等価になる。

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