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Titolo: carica accelerata emette radiazione elettromagnetica

E' noto dall'elettromagnetismo classico che una carica accelerata
emette radiazione elettromagnetica. Una tale emissione era stata
predetta già alla fine del XIX secolo: Larmor, aveva ricavato, a
partire dall'elettrodinamica classica, la formula che esprime la
potenza  irradiata da una particella accelerata non relativistica di
carica "e" e di massa "m". Chiunque conosca un po' di meccanica
quantistica non può essere soddistatto del ragionamento classico.
Ma cosa si fa a mostrare, utilizzando la meccanica quantistica che un
elettrone accelerato emette radiazione elettromagnetica? Insomma, come
va impostato il problema? Come si scrive l'hamiltoniano, ecc.. ecc...
Saluti a tutto il newsgroup!
Serena

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Premessa: spero che ti risponda qualcuno più esperto. Io intanto ci provo.
Una particella carica non accelera da sola: occorre una forza esterna. Per
esempio un campo elettrico o un campo magnetico, che possono essere derivati
dai ben noti potenziali V e A.
In meccanica quantistica (MQ) sai che puoi studiare il "moto" di una
particella soggetta a un generico potenziale. In questo caso hai una
particella carica in potenziale elettromagnetico; l'impostazione in pratica
si avvale della sostituzione minimale, e non è tanto diversa da quella
classica (se hai fatto po' di meccanica hamiltoniana potrai facilmente
cogliere le analogie).
Intuitivamente, l'emissione è dovuta alla transizione tra i differenti
livelli di energia (che possono essere continui o discreti) del sistema.
Può essere molto istruttivo studiarsi in dettaglio alcuni processi come la
bremsstrahlung (transizioni "free-free" tra livelli non legati) o la
radiazione di sincrotrone (transizioni tra livelli di Landau?).
Nota che in questo discorso ho considerato i campi come entità esterne,
fissate. A livello più elementare (QED) l'emissione è però ricondotta a
processi (d'urto) elementari tra la particella e i fotoni del campo
elettromagnetico (virtuali, se il campo è stazionario). In questo senso i
due processi citati (bremsstrahlung e radiazione di sincrotrone) sono
riconducibili entrambi allo stesso problema d'urto (scattering Compton) tra
particella carica e fotone.
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 va impostato il problema? Come si scrive l'hamiltoniano, ecc.. ecc...
Non si fa con la "semplice m.q." Devi fare un ... salto alla QED.
Detto in poche parole, il motivo e' che il tuo sistema deve inglobare
anche il camo e.m. e duoi quanti (fotoni), perche' stai proprio
cercando transizioni fra stati in cui varia il numero di fotoni
presenti.
Il problema che poni e' di calcolare la sezione d'urto per
Bremsstrahlung (parolone tedesco tradizionale in questo contesto, che
vuol dire "radiazione da frenamento") ma naturalmente qualunque
accelerazione si tratta nello stesso modo.
 
-- 
Elio Fabri

radiazione di sincrotrone (transizioni tra livelli di Landau?).
Scusate il ritardo ma ho avuto poche possibilità di connettermi.
Ringrazio popinga e il prof. Fabri per la puntuale risposta. Potreste
consigliarmi dei libri in cui sono affrontate queste tematiche e di
introduzione alla QED?
A presto
Serena

 A presto
Per la QED esistono numerosi testi. A parte quello di Feynman, ti segnalo
questi che non sono male:
Mandl & Shaw, "Quantum Field Theory"
Bjorken & Drell, "Relativistic Quantum Mechanics"
e se non sbaglio trattano anche il calcolo della sezione d'urto di
bremsstrahlung (al II ordine), ma richiedono una buona conoscenza di
meccanica quantistica (non relativistica), relativitą ristretta e,
possibilmente, meccanica hamiltoniana (e anche un paio di mesi liberi).
Se perņ ti interessa affrontare il problema specifico dell'emissione di
bremsstrahlung, prima di 'invischiarti' nella QED puoi trovare una
trattazione semiclassica soddisfacente qui:
A.D. Jackson, "Elettrodinamica Classica", Zanichelli
M.L. Longair, "High Energy Astrophysics" Vol 1.
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