ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.08.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 0
Следствие 1. Введенные в теореме 5.8 числа Xf (М) явля ются полюсами функций uf (, 1/Л, ) в областях D±.
Эти числа Xf (М) были определены нами как полюсы опе
ратора R( 1, |
Тм(Х)), и поэтому, |
вообще говоря, они |
могли бы |
зависеть от |
вспомогательного |
параметра t. Однако |
в силу |
следствия 1 это не так, ибо функции и%(, УX ) от параметра t не зависят, a Xf (М) — полюс функции и%{, УХ).
Следствие 2. Функция cpf (х, Xf (М), М) в равенстве (5.22) является решением уравнения
— Дфf + Vm 4>f = Xf (M) (pf |
|
(5.29) |
|||
и при |х|-»-оо имеет асимптотику |
|
|
|
|
|
|
фТ (х, Xf (М), М) = |
|
|
||
I |
г --------- \ |
i=*L |
o{l)]. |
||
= ехр(± i\ Xf (УИ) |х|)|х| |
2- [h{x/\x\) + |
||||
Доказательство. Функция фf удовлетворяет уравне |
|||||
нию |
|
|
|
|
|
|
Tf(Xf(M))cpf |
= <pf. |
|
(5.30) |
|
При X £ D0 справедливо равенство |
|
|
|
|
|
(er-u_ G0 (/)) Тм(X) = |
GM(0 - G 0 (t). |
|
(5.31) |
||
Так как оператор |
(егм— G0 (/)) ограничен в Ь°а, то равенство |
||||
(5.31) справедливо в D, поэтому из (5.30) следует, |
что |
||||
exp (— Xf (М) t) фг = GM(t) Фf . |
|
(5.32) |
|||
Далее, дифференцируя 5.32 по t, |
получаем уравнение (5.29). |
||||
Асимптотика (5.29) следует из (5.30). |
|
|
|||
Следствие 3 |
[9]. Числа Xf (М) |
суть полюсы |
аналитиче |
||
ского продолжения матрицы рассеяния 5 (Я). |
|
|
|||
§ 6. Оценки мнимой и действительной части полюса |
Xf (М) |
||||
Теорема 5.10. |
Пусть 0(М, £)=i|G(tf)—Gm (£)H2, |
t — про |
извольное фиксированное число и пусть а(М) произвольная функция, которая удовлетворяет условию
а( М)\0, М-*-оо, 0(М, t)/a(M) ->0, М->- оо.
Тогда для достаточно больших М выполнено неравенство:
\Xj — Xf (М)\<а{М). |
(5.33) |
94
Доказательство. |
Из теоремы 5.9 |
вытекает, что |
|||||||||
i f (М, а) = |
(2n)~N |
j |
|соf |
(k, M) fdk = |
|
||||||
|
|
|
|
|
\k-— %ji<a |
|
|
|
|
||
|
|
Я»j-j-d |
N |
—“1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
— |
Г |
Г |
|
|
|
||||
= (2я)-*-±- |
f |
X 2 |
^ |
— |
I af {n, M) |2 dn \= |
||||||
|
|
V |
„ |
|
|
|
L lL |
|
■—i |
J |
|
= (2n)~N |
j |
|af (n, M) |2 dn |
|
|
[l+0(ff)l X |
||||||
|
|
|
|n|=l |
|
|
|
|
|
Г; (M) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
X |
arctg ( |
|
|
Л — arctg ( — — — \ |
(5.34) |
||||||
где |
|
L |
ё V r,(M) |
J |
|
4 |
|
|
|
||
6j = %, - |
Re i f |
(M), |
Гj (M) = |
|Im Xf (714) |. |
|
||||||
|
|
||||||||||
В (5.34) |
|
положим |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
о (Л4) = |
2 1%i— Xf (M) |V. + |
0 (714, t)4«. |
|
||||||
В силу |
равенства |
(5.20) |
о (M)-*0, |
714-*-оо, |
причем |
||||||
6(714, 7)/о(714)->-0. |
Следовательно, в силу теоремы 5.5 |
|
|||||||||
|
|
|
|
- N |
-1 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
к-2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
— Г I af (я, 714) I2 dti— 1. |
(5.35) |
|||||||
Пгп (2я)—w |
—-----— |
||||||||||
М-*» |
|
|
2 |
Гу(М)) |
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|Я | = 1 |
|
|
|
|
|
Предположим, что удалось найти функцию а(714) |
и такую |
||||||||||
последовательность Мп->-оо, что |
|
|
|
|
|||||||
0(714„, 7)/а(714„)->0, |
а(714п)->0, |
но 8, (Мп) > а (Ма). . |
В (5.34) положим о(Мп) =а(Мп), и тогда из (5.34) и (5.35)
получим
. ' |
lim If (Мп, а>{Мп)) < |
. . . . |
|
|
М—>оо |
* |
|
что противоречит теореме 5.9. Следовательно, |
|
||
|
8у- (714) < а (714) |
при М > Mj. |
|
Совершенно аналогично получим, что |
|
||
|
63-(714)> — а (714) |
при;714 >714у. |
|
Следовательно, |
|
|
• |
|
'|бу (714) |<сс (714),. 714>714;. |
|
Предположим, что Г,- (/И) > а (М), М > М-г Тогда
' arctg! б,-+ 1 (М) |
- arctg бу - ° {М) |
< |
П {М) |
Г; [М) |
|
< 2arctg |
П(М) < 2 arctg 2, |
|
что опять противоречит теореме 5.9 в силу (5.34) и (5.35). Теорема доказана.
Из леммы 5.2 и теоремы, 5.10 вытекает Следствие. При Л4>Л4;- справедлива оценка
|
(М)|< |
2/М |
[1 |
Г (IV/2) X |
|
|
d(М) |
||||
|
N— 2 |
||||
|
|
|
l—е |
||
X ( |
■) ! jexp( — |
||||
) ' |
где
d(M) = 0,5 р ({х, V (х) < М}, {х, V (х) = оо}).
§ 7. О поведении фазового сдвига вблизи резонанса
Для сферически симметричного потенциала классический формальный критерий резонанса в канале с угловым момен том I состоит в том, что фазовый сдвиг 6г(Я) в малой окрест ности резонансной энергии ^=Л.рез резко изменяется на вели чину, близкую к я, возрастая, проходит через я/2 [10, стр.293— ^ 297], [11, стр. 25]. В связи с этим возникает следующая мате матическая задача: в том случае, если потенциальный барьер выражен достаточно четко, доказать, что действительно суще ствуют такие значения энергии Лрез, в малой окрестности ко торых фазовый сдвиг 6г(Я) изменяется указанным выше обра зом.
Покажем, |
что таким |
свойством |
обладают значения |
Х,рез = Re Я* (/И) |
(A.f (М) — |
введенные |
в теореме 5.8 числа), |
т. е. что рассматриваемые резонансы являются резонансами в классическом смысле. В этом параграфе положим N= 3.
Предположим, что выполнено условие I: потенциал V(х) удовлетворяет условиям Л(а, R), финитен: V (x)=0, |х|>/?, и сферически симметричен:
V(x) = v(r), г — |х |.
Пусть □,- = {/-, o(r) = oo}, vM{г) = min (М, v{r)) и (rv,0A.,(px) —
сферические координаты точки х.
96
Положим по определению G1m (г, г', t) == (21+ 1) (4л)-1X
2 Я |
Я |
2 Я |
. Я |
|
X j |
скрх ^dQx j |
ckfy§сЮуР[ (cos 0Л.) sin вхР, (cos 0у) sin QuGM(r, <рА., 0А; |
||
0 |
0 |
0 |
0 |
|
г', сру, 6у)/'2; |
|
Р ,— полином Лежандра; |
|
|
|
|
(GlM(t) [) (г) = ^GM(r, /•', t)f(r’)dr'. |
(5.36) |
|
|
|
|
о |
|
Из того факта, что в L2(R3\Q) полугруппа G (Г) есть по лугруппа самосопряженных операторов класса С0, вытекает
Лемма 5.12. В L2 ([Ooc^XQ,., г2 dr] операторы Gl(t) обра зуют полугруппу самосопряженных операторов класса С0.
Определение. Оператор (— Н1) в L2([0, oo)\Qr, г2dr) есть инфинитезимальный оператор полугруппы G1(/).
Следствие. Оператор Н1самосопряжен в L2([0, oo)\Qr, r2dr) и на функции из С“ ([0, oo)\Qr) действует по формуле
— Н1и = дг2и + 2/~1дти■—I (I -г 1)г~2 и — v (г) и.
При 7И<оо |
определим оператор — НМ1 |
как |
инфинитези |
мальный оператор полугруппы GmH), оператор НМ1 |
самосопря |
||
жен в L2([0, оо), |
r2dr). |
|
|
Как и выше, |
мы могли бы свести задачу рассеяния для |
||
оператора Н1 к интегральному уравнению |
с несингулярным |
ядром Gl(r, г', t), однако это не понадобится в дальнейшем, и поэтому мы не будем останавливаться на этом подробно.
Введем временно следующие обозначения: B« = L2([0, оо), e~Srr2dr), | ||р, а — норма в классе операторов 1 Ср, действу ющих на Ва, А — оператор умножения на функцию ехр(—аг),
а>4а^0. |
|
что потенциал V{x) удовлет |
||
Ниже всюду предполагаем, |
||||
воряет условию I этого параграфа. |
справедлива |
оценка |
||
Лемма 5.13. Оператор gii (t) |
С\,а и |
|||
||£м (t) - g l (t) |i,сб < |
С||Л-‘ (glM№ |
) - g l (^/2))lka. |
(5.37) |
|
Доказательство. |
Из оценок теоремы 1.1 и определе |
|||
ния Gaj вытекает, что |
|
|
|
|
\GlM(r, г', 0 1 < С е х р (-р (/--г ')2), |
(5.38) |
|£м(о г', if)|<Cexp(— Р (гЧ -/-')2),
где С и р>С — константы, значение которых для нас несуще ственно. Справедливо равенство
1 Определение операторов класса СР см. в [4], Сра — операторы класса СР в Ва.
9 7
gAf (Щ = Go (t) A •A~' glM- g lM(t) A-' AGlM(t). (5.39)
В силу оценок (5.38) и условия |
а>4а каждое из слагаемых |
в правой части равенства (5.39) |
есть произведение двух опе |
раторов из С2,а, и поэтому git(t) € Ci,а. Оценка. (5,37) следует из (5.39). При а= 0 мы получаем
Следствие. Волновые операторы и 5-матрица для опера торов НМ1 , Hq существуют и справедливо равенство
|
W± (Нм Но) = W* (GlMGo), |
|
|
S (HlM, Hl0) = S -1(GlM, Gl0). |
(5.40) |
Теперь предположим, что выполнено условие II: множество |
||
Qr=.{r, v (г) = оо} |
состоит из отрезка [/?ь /?2], |
9<R\<Ri<°o. |
Из теоремы 1.2 вытекает |
|
|
Лемма 5.14. |
Справедливо равенство |
|
uppGl(r, г', t)={r, г'; max (/-,/-') < Я Х} U {о r'\m\n(r, r')>R2}.
Положим
О-(г. г', () = I |
г'- |
т|п(г' |
Г') > Я •• (5.41) |
1 Oint(r, |
г', t), |
шах (г, |
г ') < R, |
и доопределим функции Glext, G,-nt нулем там, где они не опре
делены равенством (5.41); пусть GeXt(0> G{nt (t)-— интегральные операторы с соответствующими ядрами.
Очевидна
Лемма 5.15. Операторы Glexi(t), Gfnt (t) — самосопряженные полугруппы класса С0 в L2([R2, оо), r2dr), L2([0, ^х], r2dr) соответственно.
Пусть (~ H lext), (— Hlint) — инфинитезимальные операторы
полугрупп |
Gext, G[nt. |
|
|
Оператор Gfnt — вполне непрерывный интегральный оператор |
|||
в L2([0, |
г2dr), пусть е~(\ |
срп— его собственные значения |
|
и собственные функции. Ясно, |
что |
являются собственными |
значениями и собственными функциями оператора Н\пи Триви альным повторением рассуждений теоремы 3.4 доказывается оценка
2 1 < с у Т ( 1 + *(1)), |
•я->оо, |
откуда следует |
|
98