Эффективное сечение - величина, характеризующая вероятность
перехода системы двух сталкивающихся частиц в результате их рассеяния (упругого
или неупругого) в определённое конечное состояние. С.
равно отношению числа dN таких переходов в единицу времени к плотности
nv потока рассеиваемых частиц, падающих на мишень, т. е. к числу
частиц, проходящих в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную
к их скорости v (п - плотность числа падающих частиц):
Т. о., С. имеет размерность площади. Разл. типам переходов, наблюдаемых
при рассеянии частиц, соответствуют разные С. Упругое рассеяние частиц
характеризуют дифференциальным сечением
, равным отношению числа частиц, упруго рассеянных в единицу телесного
угла, к потоку падающих частиц (
- элемент телесного угла), и полным упругим сечением
,
равным интегралу дифференциального сечения, взятому по полному телесному
углу. На рис. схематически изображён процесс упругого рассеяния точечных
«классич.» частиц на шарике радиуса R0 с «абсолютно жёсткой»
поверхностью; полное С. рассеяния равно геом. сечению шарика:
Схема, поясняющая упругое рассеяние «классической» частицы на «абсолютно
твёрдом» шарике. Рассеянию на угол
отвечает прицельный параметр
, сечение
рассеяния в телесный угол
равно площади заштрихованного кольца:
,
т. е. дифференциальное сечение
, а полное сечение упругого рассеяния равно геом. сечению шарика:
.
При учёте квантовых (волновых) свойств частиц сечение получается иным.
В предельном случае
- длина волны де Бройля частицы, р - её импульс) рассеяние сферически симметрично,
а полное сечение в 4 раза больше классического:
При
рассеяние
на конечные углы
напоминает классическое, однако под очень малыми углами
происходит волновое «дифракционное» рассеяние с сечением
;
т. о., полное сечение с учётом дифракции вдвое больше классического
При наличии неупругих процессов полное С. складывается из С. упругих и неупругих процессов. Для более детальной характеристики рассеяния вводят С. для втд. типов (каналов) неупругих реакций. Для множественных процессов важное значение имеют т. н. инклюзивные сечения, описывающие вероятность появления в данном столкновении к--л. определ. частицы или группы частиц.
Если взаимодействие между сталкивающимися частицами велико и быстро падает с увеличением расстояния, то С. по порядку величины, как правило, равно квадрату радиуса действия сил или геом. сечению системы; однако вследствие специфич. квантовомеханич. явлений С. могут весьма существенно отличаться от этих значений (напр., в случаях резонансного рассеяния и Рамзауэра эффекта).
Эксперим. измерения С. рассеяния дают сведения о структуре сталкивающихся частиц. Так, измерения угл. зависимости С. упругого рассеяния a-частиц атомами позволили открыть атомное ядро, а С. упругого рассеяния электронов нуклонами - определить радиусы нуклонов и распределение в них электрич. заряда и магн. момента (т. н. эл--магн. формфакторы ).Изучение С. глубоко неупругих процессов рассеяния лептонов на нуклонах обнаружило составляющие их «точечные» частицы достаточно малых размеров - партоны.
В квантовой теории С. равно квадрату модуля амплитуды рассеяния. Полное С. рассеяния связано с мнимой частью амплитуды упругого рассеяния на нулевой угол оптической теоремой.
Понятие С. используется также в кинетич. ур-ниях, описывающих неравновесные процессы в статистич. физике.
С. С. Герштейн.
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
![]() |