1 Theoretische Grundlagen der Streuung

Unter Streuung versteht man den dynamischen Prozeß der Wechselwirkung zweier oder mehrerer Teilchen, bei dem die Zahl der beteiligten Teilchen eine Erhaltungsgröße ist und bei dem die beteiligten Teilchen keinerlei Umwandlung erfahren. Wird keine Energie dabei übertragen, so spricht man von elastischer Streuung, ansonsten von inelastischer Streuung. Im Gegensatz dazu werden Wechselwirkungsprozesse, bei denen sich Zahl oder Art der Teilchen nach der Wechselwirkung unterscheiden, als Reaktionen bezeichnet.

Die Wechselwirkung des gestreuten Teilchens mit einem zweiten Teilchen (Streuzentrum) kann durch ein Potentialfeld beschrieben werden. In weiterer Folge wollen wir uns auf die Streuung eines punktförmigen Teilchens an einem Potentialfeld beschränken, das zeitunabhängig und radialsymmetrisch ist. Letztere Eigenschaft impliziert, daß das dazugehörige Kraftfeld zentral wirkt. Weiters wollen wir uns auf den stationäaren Fall beschränken, also annehmen, daß der Hamiltonoperator der die Streuung verursachenden Wechselwirkung zeitunabhängig ist. Wir setzen also voraus, daß die Streuung von einem Kraftfeld herrührt, das nicht explizit von der Zeit abhängt. Ziel der zeitunabhängigen Streutheorie ist es nun, die Wahrscheinlichkeit auszurechnen, mit der ein Teilchen bei gegebener Geschwindigkeit in eine bestimmte Richtung gestreut wird. Diese Streuwahrscheinlichkeit kann bei gegebenem Potential aus der Theorie der Streuung ermittelt werden, oder man benutzt experimentelle Streudaten, um daraus Aufschluß über das Wechselwirkungspotential zu erhalten.

 

• 1.1 Streuwirkungsquerschnitt
• 1.2 Streuphasenanalyse
• 1.3 Integraldarstellung des Streuproblems
• 1.3.1 Fredholm-Methode
• 1.3.2 Born-Näherung als sukzessive Approximation
• 1.3.3 Variationsmethode nach Schwinger
• 1.4 Streumechanismen in unpolaren Halbleitern
• 1.4.1 Phononenstreuung
• 1.4.1.1 Akustische Deformationspotentialstreuung
• 1.4.1.2 Optische Zwischentalstreuung
• 1.4.2 Plasmonenstreuung