Cómo trabajar con ecuaciones de dispersión de las partículas y de la sección transversal

Los físicos cuánticos utilizan grandes aceleradores de partículas para descubrir más acerca de la dispersión de partículas a nivel subatómico. Usted puede pensar en un experimento de dispersión en términos de partículas en y partículas fuera. La siguiente figura muestra un ejemplo en el que las partículas están siendo enviados en una corriente de la izquierda y la interacción con una focalización mayor parte de ellos siguen en dispersada, pero algunas partículas interactúan con la diana y de dispersión.

Dispersión de un objetivo.
Dispersión de un objetivo.

Esas partículas que hacen de dispersión hacen bajo un ángulo particular en tres dimensiones - es decir, usted da el ángulo de dispersión como un ángulo sólido,

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El número de partículas dispersadas en una específica

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es proporcional a una cantidad muy importante en la teoría de la dispersión: la sección transversal diferencial.

los sección transversal diferencial es dado por

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y es una medida del número de partículas por segundo dispersos en

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por flujo entrante. los flujo incidente, J (también llamado el densidad actual), Es el número de partículas incidentes por unidad de área por unidad de tiempo. Así

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La sección transversal diferencial

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tiene las dimensiones de área, por lo llamándolo una sección transversal es apropiado. La sección transversal es algo así como el tamaño de la diana cuando usted está apuntando para dispersar partículas incidentes a través de un ángulo sólido determinado.

los sección transversal diferencial es la sección transversal para la dispersión a un ángulo sólido específico. los Total de la sección transversal,

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es la sección eficaz de dispersión de cualquier tipo, a través de cualquier ángulo. Así que si la sección transversal diferencial para la dispersión de un ángulo sólido particular, es como el ojo del toro, la sección transversal total corresponde a la totalidad del objetivo.

Puede relacionar el total de la sección transversal de la sección transversal diferencial mediante la integración de los siguientes:

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