Большая Советская энциклопедия - рассеяние микрочастиц

теория рассеяния, процесс столкновения частиц, в результате которого меняются импульсы частиц (упругое рассеяние) или наряду с изменением импульсов меняются также их внутреннего состояния либо образуются др. частицы (неупругое рассеяние).

Одна из основных количественных характеристик как упругого рассеяния, так и неупругих процессов, — Эффективное поперечное сечение процесса (называемое обычно просто сечением) — величина, пропорциональная вероятности процесса и имеющая размерность площади (см ²). Измерение сечений процессов позволяет изучать законы взаимодействия частиц, исследовать структуру частиц. Например, классическими опытами Э. Резерфорда по рассеянию α-частиц атомами было установлено существование атомных ядер (см. Резерфорда формула); из опытов по рассеянию электронов большой энергии на протонах и нейтронах (нуклонах) получают информацию о структуре нуклонов; эксперименты по упругому рассеянию нейтронов и протонов протонами позволяют детально исследовать ядерные силы и т.д. (О столкновениях атомов и ядер см. Столкновения атомные, Ядерные реакции.)

Классическая теория рассеяния. Согласно законам классической (нерелятивистской) механики, задачу рассеяния двух частиц с массами m1 и m2 можно свести переходом к системе центра инерции (См. Центр инерции) сталкивающихся частиц (системе, в которой покоится центр инерции частиц, т. е. суммарный импульс частиц равен нулю) к задаче рассеяния одной частицы с приведённой массой μ = m1m2/(m1 + m2) на неподвижном силовом центре. В силовом поле (с центром О) траектория частицы искривляется — происходит рассеяние. Угол между начальным (рнач) и конечным (ркон) импульсами рассеиваемой частицы называется углом рассеяния. Угол рассеяния ϑ зависит от взаимодействия между частицами и от т. н. прицельного параметра ρ — расстояния, на котором частица пролетела бы от силового центра, если бы взаимодействие отсутствовало (рис. 1). Классическая механика устанавливает следующую связь между прицельным параметром и углом рассеяния: