可以借助球面波得到中心勢場散射過程的散射截面嗎？平面波怎么按球諧函數(shù)進行展開？4月30日12時，《張朝陽的物理課》第一百四十期開播，搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐鎮(zhèn)搜狐視頻直播間，先給網(wǎng)友們回顧了上一次直播課的內(nèi)容，然后介紹中心勢場散射問題的對稱性，闡述應(yīng)該使用球面波來進行分析。緊接著，張朝陽介紹了球坐標下的自由波函數(shù)特解為球貝塞爾函數(shù)與球諧函數(shù)的乘積，展示了如何將平面波展開成這些特解的疊加，并進一步通過分析球貝塞爾函數(shù)在無窮遠處的漸近行為得到了入射平面波按球面波展開的漸近表達式。最后，張朝陽分析了中心勢場不為零時球面波的散射情況，借助其中的相位偏移得到了散射截面的表達式。

課程伊始，張朝陽給網(wǎng)友們簡要復(fù)習了上一次直播課的內(nèi)容，然后開始介紹平面波如何分解成具有特定角動量的球面波的疊加。通過使用分離變量法求解球坐標形式下的自由波函數(shù)，張朝陽成功得到平面波的展開式。

在平面波的球諧展開的基礎(chǔ)上，張朝陽分析了球貝塞爾函數(shù)的漸近形式，成功將平面波的展開式表示成了沿徑向朝原點傳播的球面波與沿徑向朝外傳播的球面波的疊加。通過分析其相位可以發(fā)現(xiàn)，向內(nèi)傳播的球面波經(jīng)過原點“反射”之后會產(chǎn)生特定的相位移動。

接著，張朝陽把中心勢場考慮進來，通過分析具有特定角動量的定態(tài)波函數(shù)在無窮遠處的漸近行為，并借助角動量守恒、概率守恒得到一般形式下的定態(tài)波函數(shù)解。進一步地，借助無窮遠處的漸近條件以及平面波的球諧展開表達式，得到了散射定態(tài)按球諧展開的系數(shù)。通過分析發(fā)現(xiàn)在中心勢場的影響下，被原點“反射”的球面波增加了一部分相移。最后，張朝陽將散射截面與各個分波的相移聯(lián)系了起來。

截至目前，《張朝陽的物理課》已直播一百余期，內(nèi)容豐富、覆蓋廣泛，理論公式由淺入深、繁簡交融。從去年11月開啟第一節(jié)物理直播課，他先是從經(jīng)典物理學開始，科普了牛頓運動定律等；而后從經(jīng)典物理的“兩朵烏云”說起，向近現(xiàn)代物理過渡，探討了黑體輻射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。

此后逐步進入量子力學領(lǐng)域，從基礎(chǔ)的薛定諤方程等理論內(nèi)容，到氫原子波函數(shù)，再到氣體定容比熱的溫度階梯，并順勢講解了熱力學定律。接著回到了經(jīng)典物理，推導(dǎo)出飛船運行軌跡，估算太陽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)以及中子星的自轉(zhuǎn)速度。

隨后講解了陀螺的進動，還計算出月球的潮汐高度。緊接著開始介紹狹義相對論的四維語言，并逐步過渡到了電磁學。之后從阿基米德的浮力定律開始，講解流體力學最重要的NS方程，以及流體力學在生活中的應(yīng)用，還用熱傳導(dǎo)方程解釋了生活中熱量的傳遞。最近，又重新回歸量子力學，繼續(xù)深入挖掘其中的物理內(nèi)涵及其現(xiàn)實應(yīng)用。

《張朝陽的物理課》的直播風格獨樹一幟，以演算物理為特色，注重從日?，F(xiàn)象引入，通過一步一步詳盡計算和硬核推導(dǎo)，理解自然界的基本規(guī)律。

據(jù)了解，《張朝陽的物理課》于每周周五、周日中午12時在搜狐視頻直播，網(wǎng)友可以在搜狐視頻“關(guān)注流”中搜索“張朝陽”，觀看直播及往期完整視頻回放；關(guān)注“張朝陽的物理課”賬號，查看課程中的“知識點”短視頻；此外，還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上，閱覽每期物理課程的詳細文章。

除了《張朝陽的物理課》外，在直播方面，搜狐視頻正持續(xù)打造知識直播平臺，邀請各個科學領(lǐng)域的頭部播主入駐，進行科普知識直播。中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院導(dǎo)航系統(tǒng)部副主任、中國科學院導(dǎo)航總體部副總工程師徐穎帶你探究“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是怎么影響我們?nèi)粘Ｉ畹?rdquo;；浙江大學化學系博士后、蛟龍?zhí)柺孜淮笱笊顫撆茖W家、自然資源部第二海洋研究所副研究員唐立梅教你“透過巖石看地球”；華中師范大學生命科學學院教授、湖北衛(wèi)視《我說國家安全》嘉賓李睿講解“從海洋到陸地，微塑料如何影響你我他？”；科幻作家、童行書院創(chuàng)始人、世界科幻雨果獎得主郝景芳分享“如何做好下一代的科學啟蒙？”……未來將有更多知識主播入駐搜狐視頻，一同玩轉(zhuǎn)科學，探索不同領(lǐng)域。