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touchhappy

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[交流] 散射理论介绍（续）已有10人参与

本文是之前（很久很久之前

）一个帖子的延续（http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=6273829），当时想讲讲散射理论，但是因为种种原因只开了个头，但没有继续下去，许多年后的一天（也就是今天！），同样是因为种种原因，我还是希望能把这个帖子补充完整，于是就有了本文。
考虑到符号和书写的方便，我还是决定纯手写，这意味着可能充斥着大量的书写错误，还请谨慎阅读。
其实散射理论可以从不同的角度切入，既可以从经典（电磁波）理论入手，也可以从比较现代的方案（比如量子力学）讲述，各有特点。从现代的角度（比如直接从density operator出发）的优点是简洁明了，但比较抽象，不太容易为初学者所掌握。我原来在组内讲过一次，效果不太好，所以这次我决定从classical approach出发，这种讲法的特点就是比较繁琐，但每一步的演进都清晰无比，让你一步步看到，carrier wave（electromagnetic wave）是如何消失的，最终只剩下correlation function，或许掌握了classical treatment之后，再去看modern approach就会比较容易。
这份讲义只涉了静态光散射（其实也没有讲完），我以后会把其他部分陆续补完，会一直延伸到动态光散射，最后会和一些具体的应用结合起来，比如kinetics of phase transition。我在这里并没有特别的区分laser/x-ray/neutron，因为在我看来，所有的散射都是一样的，差别仅在于（1）wavelength（2）contrast，当把这两部分的影响因素拿掉以后，所有的structure factor都是一样的，都是density-density correlation function，因此从原理上来讲，不同的散射方法没有本质的区别。同时再这里，我也没有特别区分散射和衍射，因为二者所用的基本原理也是一样的，只不过衍射是针对orderd system，因此scattering law应用之后，会有更多的规律性的结论，而散射通常针对disordered system，目的就在于从无序中寻找有序的结构。结构在某种意义上就是相互作用（或者说是potential），因为interaction会造成一种特定的structure，所以这二者在某种范畴内，是等价的。
有问题欢迎提出来，回答问题也是对自己的一种提高