Streuvektor

Streuvektor

Streuvektor

Der Streuvektor q ist in der Wellen-Physik jener Vektor, der sich bei Streuung einer Welle an einem Objekt ergibt als Differenz aus einlaufendem Wellenvektor k1 und auslaufendem Wellenvektor k2:

q=k1k2

Er wird benutzt, um einige Ausdrücke zu vereinfachen, die bei der Betrachtung von gestreuten Wellen auftreten (z. B. die Phasenänderung oder die Doppler-Verschiebung).

Bei elastischer Streuung (ein- und auslaufende Welle haben dieselbe Wellenlänge λ, also |k1|=|k2|=2πλ), ist der Betrag des Streuvektors gegeben durch

|q|=4πλsinθ2,

wobei θ der Streuwinkel (Winkel zwischen k1 und k2) ist.

Betrachtet man die Streuung von Wellen in einem Medium, so ist λ die Wellenlänge in dem entsprechenden Medium. Für elektromagnetische Wellen wird der Unterschied der Wellenlänge im Medium zu der Wellenlänge λ0 im Vakuum mithilfe des Brechungsindex n beschrieben:

λ=λ0n

Wenn statt λ die Wellenlänge im Vakuum λ0 benutzt wird, müssen daher alle Wellenvektoren sowie der Streuvektor mit dem Faktor n multipliziert werden.

Literatur

  • B. H. Bransden, C. J. Joachain: Physics of Atoms and Molecules. 2. Auflage. Prentice Hall, Essex 2003, ISBN 978-0-582-35692-4, S. 623.

Weblinks

  • Scattering vector. (Memento vom 24. April 2015 im Internet Archive) Dort ist allerdings der Streuvektor andersrum definiert, Vorzeichen beachten!