№ 3832Квантовая механикаУровень 2

Асимптотика свободной парциальной волны из рекурсии

Состояния положительной энергии не связаны и имеют непрерывные энергии. При рассеянии на центральном потенциале наблюдают фазовые сдвиги $\delta_\ell(k)$. Радиальное уравнение
$$-u_\ell''+\ell(\ell+1)u_\ell/z^2+[2m/(\hbar^2k^2)]V(z)u_\ell=u_\ell,$$
где $k^2=2mE/\hbar^2$, $z=kr$, $u_\ell(0)=0$.
(a) При $V=0$ обозначим регулярные решения $u_\ell^0(z)$. Покажите, что $u_0^0(z)\propto\sin z$, и используйте рекурсию $u_{\ell+1}^0=[(\ell+1)/z-d/dz]u_\ell^0$, чтобы показать $u_\ell^0(z)\sim\sin(z-\ell\pi/2)$ при $z\to\infty$. Этим объясняется определение $\delta_\ell(k)$ при произвольном $V$ через асимптотику $u_\ell\sim\sin(z-\ell\pi/2+\delta_\ell(k))$.