Emisión de radiación en colisiones ión-átomo en altas energías - González, Alejandro Daniel (1987)
Esta tesis trata sobre la teoría de la emisión de radiación continua de un sistema de tres partículas cargadas en colisión: un proyectil pesado, un núcleo blanco y un electrón activo. En el capitulo 2 se desarrolla el formalismo general con en tratamiento no relativista. El elemento de matriz de interacción materia-radiación se calcula en primer orden perturbador, entre funciones de onda que satisfacen exactamente el Hamiltoneano mecánico, el cual incluye sólo las interacciones entre las partículas. Se encuentra que este elemento de matriz está compuesto por tres términos que representan: bremsstrahlung del centro de masa, el bremsstrahlung entre sistemas y bremsstrahlung electrónico. En cada paso imponemos la propiedad de ortogonalidad de las funcionas de onda. La teoría se desarrolla considerando el impulso del fotón, y luego, para tratar los casos particulares se realiza la aproximación dipolar. En esta aproximación el centro de masa no emite radiación. El bremsstrahlung electrónico se calcula usando distintas funciones de onda aproximadas. Estas son elegidas teniendo en cuenta su capacidad para describir correctamente el proceso mecánico. Considerando un electrón activo en la colisión, la radiación emitida se identifica como alguno de los siguientes cuatro procesos, a saber: captura electrónica radiativa, ionización radiativa, dispersión elástica radiativa y excitación y desexcitación radiativa. El capítulo 3 trata sobre la captura radiativa. Ésta resulta ser, para determinados sistemas, el proceso dominante en altas energías de impacto. Se calculan espectros fotónicos de captura radiativa, considerando las transiciones entre distintas capas electrónicas, del proyectil y del blanco. Se compara la teoría con resultados experimentales, y se concluye que ciertas estructuras que aparecen en los experimentos se explican satisfactoriamente en términos de transiciones de estados excitados de proyectil. En la sección 3.9 comparamos resultados teóricos con experimentales utilizando distintas aproximaciones para describir blancos electromecánicos. Encontramos que existen grandes diferencias entre los distintos modelos a nivel de secciones eficaces diferenciales, aun cuando las secciones eficaces totales son similares. El capitulo 4 trata sobre los procesos radiativos directos. Se obtiene el elemento de matriz del bremsstrahlung electrónico en la aproximación eikonal simétrica. Se compara la dispersión elástica radiativa con los resultados experimentales correspondientes a protones sobre láminas de aluminio. Se encuentra un buen acuerdo con los experimentos y con resultados teóricos previos, para los espectros fotónicos. También se presentan secciones eficaces diferenciales y totales para los procesos de excitación y desexcitación radiativa. Se encuentra que el primero provee secciones eficaces pequeñas comparadas con las del proceso mecánico. El espectro asociado a la desexcitación produce la emisión continua alrededor de la línea característica, inducida por el paso del proyectil. Se muestran resultados de espectros, en donde se aprecia el llamado ensanchamiento por colisión.