Techniklexikon

Coulomb-Streuung

Streuung eines geladenen Partikels an einem statischen Coulomb-Potential (1/r). Die Coulomb-Streuung kann mit Hilfe der Quantenelektrodynamik theoretisch behandelt werden.

Die Wechselwirkung eines Elektrons mit einem äusseren Potential wird durch die Dirac-Gleichung mit einem Wechselwirkungsterm für das elektromagnetische Feld:  beschrieben, wobei das Potential A^mg_m klassisch behandelt wird. Die Lösung lautet

,

mit der freien Lösung Y₀ und dem Feynman-Propagator . Für die S-Matrix ergibt sich in niedrigster Ordnung  Für ein Coulomb-Potential  kann die Integration ausgeführt werden; die Bildung von  ô S_fi ô ² und die Spin-Summation führt schliesslich auf den Mott-Wirkungsquerschnitt

wobei q der Winkel zwischen ein- und auslaufendem Elektronimpuls und b = /c ist. Im nichtrelativistischen Limes  geht der Mott-Querschnitt in die Rutherfordsche Streuformel über.

Coulomb-Streuung am Kern eines Gold-Atoms.