光子傳播子圈鏈圖的嚴格計算方法及相關電子與電子相互作用散射截面的修正.pdf

1、量子電動力學圓滿地解決了光子的自發(fā)射困難,并且成功地用于康普頓效應、光電效應、韌致輻射、電子對的產生與湮滅等現象的研究。然而在量子電動力學中卻發(fā)現了無窮大的自能。這些自能無窮大的問題被稱為量子電動力學的發(fā)散困難。在量子電動力學中,即使是自由電磁場的傳播理論也會帶來無窮大的計算結果。這是由于根據狄拉克的電子理論,真空是所有負能級都被填滿而所有正能級都空著的狀態(tài)。在外來電磁場的作用下,負能級中的電子的運動狀態(tài)將起變化,從而使真空產生極化。我

2、們知道光子的真空極化效應的作用量是一個發(fā)散性的張量,如何解決它的發(fā)散問題,如何處理其中的張量部分,就是本文研究的一個重點,那就是通過重整化理論來解決光子傳播子的圈鏈圖的嚴格計算,從而解決了它的真空極化效應的發(fā)散問題,以及圈鏈圖效應下的電子與電子相互作用的散射截面修正。本文作者在Lorentz變換不變的前提下,基于最小電磁耦合理論,采用量子場論的微擾理論的方法,來處理電子與電子在散射過程中交換γ光子的相互作用。首先以量子場論為基礎,用經典

3、的Lagrangian密度量為起點,根據量子場論中的微擾理論,計算了γ光子傳播子的圈鏈圖的修正,即先后采用了動量重整化方法,大動量積分極限法和復變函數積分法,計算出了γ光子圈鏈圖傳播子的輻射修正值,而這個修正值(有限量)的計算是非常復雜的,作者的研究重點就是放在對這個有限量的計算上,嚴格得出了重整化有限量的解析式,并討論分析了它的數值解及連續(xù)性。然后利用Feynman傳播子理論,計算了最低階電子與電子(樹圖階)的散射微分截面,并根據有限