目次
0次項
δUについて0次項をΔφ0とすると(この項は本文で既に計算済みですので、その結果を用います) Δφ0=–2∂∂M∫rmaxrmin√2m(E+αr)−M2r2dr=2∫rmaxrminMr2dr√2m(E+αr)−M2r2=2cos−1Mr–mαM√2mE+m2α2M2|rmaxrmin =2cos−1Mr–mαMmαM√1+2mEm2α2|rmaxrmin =2[cos−1Mrmax–mαMemαM–cos−1Mrmin–mαMemαM]=2[cos−1Mmα(1−e)M2–mαMemαM–cos−1Mmα(1+e)M2–mαMemαM]=2[cos−1(−1)–cos−1(1)]=2π rmin=p/(1−e2), rmax=p/(1+e2)を用いました。1次項
δφ=–2∂∂M∫rmaxrmin[–122mδU√2m(E+αr)−M2r2]dr=∂∂M∫rmaxrmin2mδU√2m(E+αr)−M2r2dr p/r=1+ecosφの関係を使って根号の中を書き直します: 2m(E+αr)−M2r2=2mE+2mαp(1+ecosφ)−M2p2(1+ecosφ)2=2mE–m2α2M2[(1+ecosφ)−1]2+m2α2M2=2mE–m2α2M2e2cos2φ+m2α2M2=2mE–m2α2M2(1+2EM2mα2)cos2φ+m2α2M2=(2mE+m2α2M2)sin2φ=m2α2M2(1+2EM2mα2)sin2φ=M2e2p2sin2φ 一方drは −pdrr2=–esinφdφdr=epr2sinφdφ となります。これらを用いて δφ=∂∂M∫rmaxrmin2mδU√2m(E+αr)−M2r2dr=∂∂M∫π02mδU√M2e2p2sin2φepr2sinφdφ=∂∂M∫π02mδUMr2dφa)
δφ=∂∂M∫π02mβMr2r2dφ=∂∂M2mπβM=–2mπβM2=–2πβpαb)
δφ=∂∂M∫π02mγMr3r2dφ=∂∂M∫π02mγMrdφ=∂∂M∫π02mγMp(1+ecosφ)dφ=∂∂M2m2παγM3=–6m2παγM4=–6m2παγp2m2α2=–6πγp2αL D Landau,E. M. Lifshitz Butterworth-Heinemann 1982-01-29