Подписаться

Упругое рассеяние

Последняя правка сделана 2021-05-18 10:40:26 Править

Упругое рассеяние - это форма частиц рассеяния в теории рассеяния, ядерная физика и физика элементарных частиц. В этом процессе кинетическая энергия частицы сохраняется в системе координат центра масс, но направление ее распространения изменяется (на взаимодействие с другими частицами и / или потенциалами ). Кроме того, в то время как кинетическая энергия частицы в системе координат центра масс постоянна, ее энергия в системе координат лаборатории - нет. Как правило, упругое рассеяние описывает процесс, в котором сохраняется полная кинетическая энергия системы. Во время упругого рассеяния высокоэнергетических субатомных частиц, линейная передача энергии (ЛПЭ) происходит до тех пор, пока энергия и скорость падающей частицы не уменьшатся до тех же значений, что и окружающая среда, после чего частица «остановлена».

Содержание

  • 1 Резерфордское рассеяние
  • 2 Оптическое упругое рассеяние
  • 3 Физика ядерных частиц
  • 4 См. Также

Резерфордское рассеяние

Когда падающая частица, например, альфа-частица или электрон, дифрагирует в кулоновском потенциале атомов и молекул, процесс упругого рассеяния называется резерфордским рассеянием. Во многих методах дифракции электронов, таких как дифракция электронов на отражение при высоких энергиях (RHEED ), дифракция электронов на пропускание (TED) и дифракция электронов в газе (GED), где падающие электроны имеют достаточно высокую энергию (>10 кэВ), упругое рассеяние электронов становится основным компонентом процесса рассеяния, а интенсивность рассеяния выражается как функция переданного импульса, определяемого как разность между вектором импульса налетающего электрона и рассеянного электрона.

Оптическое упругое рассеяние

  • В томсоновском рассеянии фотон взаимодействует с электронами (это низкоэнергетический предел комптоновского рассеяния ).
  • В рэлеевского рассеяния фотон проникает в среду, состоящую из частиц, размеры которых намного меньше, чем длина волны падающего фотона. В этом процессе рассеяния энергия (и, следовательно, длина волны) падающий фотон сохраняется, и изменяется только его направление. В этом случае интенсивность рассеяния пропорциональна четвертой степени обратной длины волны падающего фотона.

Физика ядерных частиц

Для частиц с с массой протона или более, упругое рассеяние является одним из основных методов взаимодействия частиц с веществом. При релятивистских энергиях протоны, нейтроны, ионы гелия и ионы HZE будут претерпевают многочисленные упругие столкновения, прежде чем они рассеиваются. Это является серьезной проблемой для многих типов ионизирующих излучений . на, включая галактические космические лучи, солнечные протонные события, свободные нейтроны в конструкции ядерного оружия и конструкции ядерного реактора, космического корабля проектирование и исследование магнитного поля Земли. При разработке эффективного биологического экрана необходимо уделять должное внимание линейной передаче энергии частицам при их распространении через экран. В ядерных реакторах длина свободного пробега нейтрона имеет решающее значение, поскольку он претерпевает упругое рассеяние на пути к медленно движущемуся тепловому нейтрону.

Помимо упругого рассеяния, заряженные частицы также подвергаются воздействию элементарный заряд, который отталкивает их от ядер и заставляет их путь искривляться внутри электрического поля. Частицы также могут подвергаться неупругому рассеянию и захватываться за счет ядерных реакций. Протоны и нейтроны делают это чаще, чем более тяжелые частицы. Нейтроны также способны вызывать деление в налетающем ядре. Легкие ядра, такие как дейтерий и литий, могут объединяться в ядерный синтез.

См. Также

Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: mail@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте
Список материалов:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26