Существование 2 показателей преломления ядерной среды (спиновый дихроизм)

2.2 Существование 2 показателей преломления ядерной среды (спиновый дихроизм).

Если волна проходит слой поляризованного вещества конечной толщины, то для показателя преломления для неполяризованной мишени, получим, что показатель преломления нейтронов со спином, параллельным p,

(1)

Для нейтронов с противоположной поляризацией

(2)

Разность

(3)

определяется разностью соответствующих когерентных амплитуд рассеяния и отлична от нуля только в поляризованной среде.

Таким образом, в поляризованной ядерной мишени нейтроны обладают двумя показателями преломления.

2.3 Расчет зависимости поляризации от пройденного нейтронным пучком расстояния и зависимости угла поворота от расстояния.

Пусть на поляризованную среду падают нейтроны, вектор поляризации которых ориентирован под некоторым углом к направлению p. Такое состояние нейтрона можно рассматривать как суперпозицию двух состояний с поляризациями по вектору p и против него. Начальная волновая функция частицы тогда имеет вид

 (4)

(5)

Изучим преломление на мишени

(6)

 (7)

Состояние типа  обладает показателем преломления n₊, а состояние типа  – показателем преломления n_-, то волновая функция нейтрона в поляризованной среде изменяется с глубиной следующим образом:

(8)

Используя это выражение, можно найти вектор поляризации нейтрона

(9)

Тройка матриц Паули

(10)

В результате получаем

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

Предположим, что спин нейтронов в вакууме направлен перпендикулярно к вектору поляризации ядер. Выберем это направление в качестве оси X. В этом случае c1=c2=1/2^1/2

(17)

  (18)

(19)

По мере прохождения в глубь мишени вектор поляризации нейтрона поворачивается вокруг направления вектора поляризации ядер на угол

(20)

(21)

И тогда получаем:

(22)