Feshbach 共振

                     

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   相互作用 Hamiltonian,我们考虑一个坐标表象张量积一个 open-closed 的 channel 表象。这种情况下,可以写为:

(1)H^=22mI2+V2×2 .
其中因为约化所以 2mm。此外,
(2)V2×2={(VopenWWVclose)(r<r0)(000+)(r>r0) 
这其实就是对我们之前的物理要求:在远处 close 通道有一个远高于能标的渐进值,近处有一个相互作用(W)但是很小。它是由超精细结构提供的,比 |VopenVclose| 小几个量级。

   在很前面的时候,我们知道,E0 的情况下,波函数可以写为 Ψ=rasr|open

   在近处,我们考虑相互作用部分的本征态 |±

(3)|+=(cosθsinθ),|=(sinθcosθ) .
其中,tan2θ=2W/|VopenVclose|,本征值可以近似认为是 VopenVclose。可以用未归一的波函数来描述这两个本征态各自独立的情况:
(4)|Ψ1r[sin(q+r)|++Asin(qr)|] .
其中,q+,q 为该能量下的波矢,A 是一个系数。由于整体 E0 为零能散射,所以 2q2/m 就应该等于负的相互作用本征值,也就是有
(5)2q+/2m=Vopen/Vclose .

   考虑在 rr0 的位置,体系波函数就不再会包含 close 成分,也就是说,close|Ψ(r0)=0,从而告诉我们这个系数 A 满足

(6)A=tanθsin(q+r0)sin(qr0) .
此外,open 态在 r0 处要连续,不仅是波函数还有其导数。利用之前得到的关系,可以有
(7)LL|r=r0=(ras)ras|r=r0 .
其中
(8)L=sin(q+r)cosθsin(q+r0)sin(qr0)sin(qr)tanθ ,
经过化简我们得到
(9)q+cos2θtan(q+r0)+qsin2θtan(qr0)=1r0as .

   可以看到,因为 θ0,主要成分有 q+ 贡献。在没有相互作用的时候,我们有

(10)1r0abg=q+tan(q+r0) .
只有在 tan(qr0)0 的时候,第二项才有贡献。 考虑一个体系的束缚态,能量 Ec,其满足
(11)sin(qr)|r=0,r0=0,q=m(Vc+Ec)2 .
Ec0 的时候,qq,从而
(12)tan(qr0)(qq)r0=1m(VcVc+Ec)=mEc22q .
也就是说,第二项约为
(13)22q2θ2mr01Ec=γ1Ec,γ22q2θ2mr0 .
此时,
(14)asr0abgr0=1ΔBBBres .
其中,B 为施加的磁场,而我们的 Ec 则由磁场调控(因为磁矩不一样):EcEc+δμB,而 ΔB=2δμmγ(abgr0)Bres=Ec/δμ+ΔB,都是一些以 B 参数的东西。


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