Una función matemática que describe la amplitud de probabilidad de un proceso de dispersión.La amplitud de dispersión es una función de valores complejos en mecánica cuántica que codifica la amplitud de probabilidad de un proceso de dispersión, es decir, la probabilidad de que una partícula (u onda) sea desviada por un blanco hacia una dirección particular. Su cuadrado absoluto da la sección eficaz diferencial, que es lo que realmente miden los experimentos: cuántas partículas se dispersan en un ángulo sólido dado. La amplitud de dispersión es fundamental para entender desde colisiones de partículas en aceleradores hasta la forma en que la luz se dispersa en una esfera de vidrio o cómo los neutrones interactúan con los núcleos atómicos.
La formulación moderna de la amplitud de dispersión se remonta a finales de los años 1920 y 1930, con el método de aproximación de Max Born (1926) y el desarrollo del análisis de ondas parciales por Gregory Breit y Eugene Wigner (1936). El concepto de matriz S, que generaliza la amplitud de dispersión, fue introducido por John Archibald Wheeler en 1937 y desarrollado por Werner Heisenberg en 1943.
En la teoría cuántica de la dispersión, la amplitud de dispersión f(θ) aparece en la forma asintótica de la función de onda lejos del dispersor: ψ(r) ≈ e^{ikz} + f(θ)e^{ikr}/r. El primer término es la onda plana incidente, el segundo es la onda esférica saliente modulada por f(θ). La amplitud se calcula resolviendo la ecuación de Schrödinger con el potencial de dispersión, a menudo usando teoría de perturbaciones (aproximación de Born) o análisis de ondas parciales. Contiene toda la información física sobre la interacción: resonancias, desfases y la intensidad de la fuerza.
Las amplitudes de dispersión se utilizan en física de partículas para predecir los resultados de colisiones en el LHC, en física de la materia condensada para interpretar experimentos de difracción de neutrones y rayos X, y en técnicas de imagen médica como la tomografía computarizada, donde se debe modelar la dispersión de rayos X.
La amplitud de dispersión para partículas idénticas puede ser cero en ciertos ángulos debido a la interferencia cuántica, un fenómeno conocido como 'dispersión prohibida' que no tiene análogo clásico.
