量子力学
量子散射
观察高斯波包到达 Yukawa 或 Coulomb 中心势、散射成出射波面，并比较屏蔽势 与非屏蔽势的角分布 。调节屏蔽长度 a 观察分布变平。
器材
- 画布上的入射波包与势中心
- Yukawa ↔ Coulomb 势切换滑块
- 屏蔽长度滑块 a（0.4–3）
- 时间步长滑块与角分布 $|f(\theta)|^2$ 图
实验步骤
追踪波包与势相遇
在图1中选择 Yukawa 模式并拖动时间滑块：波包从左推进，穿过势中心 V(r)，分裂为出射波面加透射部分——展示弱势的一阶玻恩近似。
比较 Yukawa 与 Coulomb
把势滑块切到 Coulomb：角分布图（图2）中虚线在小角度处飙升，因为 长尾程；屏蔽 Yukawa 的实线在 处保持有限—— 反映势的傅里叶变换。
改变屏蔽长度并预测
在 Yukawa 模式下将 a 从 0.4 调到 3.0：所示势中心变大， 曲线在小角度变陡，因为 a 大时趋近 Coulomb 极限。预测 a → 0 时的分布形状（近似点势、散射近乎各向同性）再验证。
模拟
实验历史
散射实验塑造了核物理：1911年欧内斯特·卢瑟福根据盖革–马斯登测得的 α 粒子角分布推断原子正电荷集中在微小原子核中——卢瑟福截面正是虚线所示的库仑极限。
马克斯·玻恩1926年在建立量子散射理论时引入以其命名的近似，并提出 概率诠释。汤川秀树1935年用 形式描述由有质量交换粒子传递的核力——预言介子，1947年以π介子被证实。