Ударный параметр

Прицельный параметр $b$ и угол рассеяния $θ$

В физике прицельный параметр $b$ определяется как расстояние по перпендикуляру между траекторией снаряда . и центром потенциального поля $U (r),$ создаваемого объектом, к которому приближается снаряд (см. схему) На него часто ссылаются в ядерной физике (см. Резерфордовское рассеяние ) и в классической механике .

Прицельный параметр связан с рассеяния углом $θ$ соотношением ^[1]

\theta =\pi -2b\int _{r_{\text{min}}}^{\infty }{\frac {dr}{r^{2}{\sqrt {1-(b/r)^{2}-2U/(mv_{\infty }^{2})}}}},

где $v \infty$ — скорость снаряда, когда он находится далеко от центра, а $r min$ — его ближайшее расстояние от центра. ^[2]

Рассеяние на твердой сфере [ править ]

Простейшим примером использования прицельного параметра является случай рассеяния на сфере. Здесь объект, к которому приближается снаряд, представляет собой твердую сферу радиусом $R$ . В случае твердой сферы $U(r)=0$ когда $r>R$ , и $U(r)=\infty$ для $r\leq R$ . Когда $b>R$ , снаряд не попадает в твердую сферу. Мы это сразу видим $\theta =0$ . Когда $b\leq R$ , мы находим это $b=R\cos {\tfrac {\theta }{2}}.$ ^[3]

Центральность столкновения [ править ]

В ядерной физике высоких энергий , в частности в экспериментах на встречных пучках , столкновения можно классифицировать по их прицельному параметру. Центральные столкновения имеют $b\approx 0$ , периферические столкновения имеют $0<b<2R$ и ультрапериферические столкновения (UPC) ^[4] иметь $b>2R$ , где сталкивающиеся ядра рассматриваются как твердые сферы радиусом $R$ . ^{[ нужна ссылка ]}

Поскольку сила цвета имеет чрезвычайно короткий радиус действия, она не может связывать кварки, которые разделены радиусом гораздо больше, чем один нуклон; следовательно, сильные взаимодействия подавляются при периферийных и ультрапериферийных столкновениях. Это означает, что множественность частиц в конечном состоянии (общее количество частиц, возникающих в результате столкновения), как правило, наибольшая в наиболее центральных столкновениях, поскольку участвующие партоны имеют наибольшую вероятность каким-либо образом взаимодействовать. Это привело к тому, что множественность заряженных частиц стала использоваться в качестве общей меры централизации столкновений, поскольку заряженные частицы гораздо легче обнаружить, чем незаряженные частицы. ^[5]

Поскольку сильные взаимодействия практически невозможны при ультрапериферических столкновениях, их можно использовать для изучения электромагнитных взаимодействий - то есть взаимодействий фотон-фотон , фотон-нуклон или фотон-ядро - с низким фоновым загрязнением. Поскольку UPC обычно производят только две-четыре частицы в конечном состоянии, они также относительно «чисты» по сравнению с центральными столкновениями, которые могут производить сотни частиц за событие .

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Ландау Л.Д. и Лифшиц Э.М. (1976) Механика , 3-е. изд., Пергамон Пресс. ISBN 0-08-021022-8 (твердый переплет) и ISBN 0-08-029141-4 (мягкая обложка).
^ mitopercourseware, Массачусетский технологический институт (3 сентября 2021 г.). «Примечания» (PDF) .
^ «Прицельный параметр ядерного рассеяния» . гиперфизика.phy-astr.gsu.edu . Проверено 03 сентября 2021 г.
^ * Релятивистская физика тяжелых ионов без ядерного контакта, К. А. Бертулани и Г. Баур, Physics Today, март 1994 г., стр. 22.
^ Дрожжова, Татьяна (январь 2017 г.). «Определение центральности и плоскости событий столкновений в ALICE на БАКе» . Физический журнал: серия конференций . 798 (1): 012061. Бибкод : 2017JPhCS.798a2061D . дои : 10.1088/1742-6596/798/1/012061 .

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/rutsca2.html

Эта классической механике статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Ландау Л.Д. и Лифшиц Э.М. (1976) Механика , 3-е. изд., Пергамон Пресс. ISBN 0-08-021022-8 (твердый переплет) и ISBN 0-08-029141-4 (мягкая обложка).

[2] topercourseware, Массачусетский технологический институт (3 сентября 2021 г.). «Примечания» (PDF) .

[3] «Прицельный параметр ядерного рассеяния» . гиперфизика.phy-astr.gsu.edu . Проверено 03 сентября 2021 г.

[4] * Релятивистская физика тяжелых ионов без ядерного контакта, К. А. Бертулани и Г. Баур, Physics Today, март 1994 г., стр. 22.

[5] Дрожжова, Татьяна (январь 2017 г.). «Определение центральности и плоскости событий столкновений в ALICE на БАКе» . Физический журнал: серия конференций . 798 (1): 012061. Бибкод : 2017JPhCS.798a2061D . дои : 10.1088/1742-6596/798/1/012061 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]