Was ist elastische Streuung?

Elastische Streuung tritt auf, wenn zwei oder mehr Partikel ohne Energieverlust kollidieren.Dies bedeutet, dass sich die Richtungen der Partikel ändern können, während die gesamte kinetische Energie des Systems oder die Bewegungsenergie immer erhalten bleibt.Der Begriff elastischer Streuung wird typischerweise in der Teilchenphysik verwendet, bei der mikroskopische Partikel untersucht werden, aber auch eine elastische Kollision kann zwischen makroskopischen Objekten stattfinden.Eine unelastische Kollision tritt auf, wenn Energie während der Kollision verloren geht.

Der Begriff elastischer Streuung stammt aus der Streutheorie, die eine Reihe von Regeln und Gleichungen ist, die beschreiben, wie Partikel und Wellen interagieren.In der makroskopischen Welt, wenn zwei Objekte kollidieren, ist dies normalerweise durch eine physikalische Kollision.In der Teilchenphysik können die Objekte jedoch durch andere Kräfte kollidieren, einschließlich elektromagnetischer Kollisionen.Eine elastische Kollision kann zwischen Objekten und jeder Art von Kollision auftreten.

Elastische Streuung ist in der Teilchenphysik sehr wichtig.Wenn beispielsweise Elektronen mit anderen Partikeln kollidieren, ist die Kollision elastisch, da keine Energie verloren geht.Dies ist als Rutherford -Streuung bekannt und ist ein Phänomen, das zur Entdeckung der Struktur des Atoms führte.Dies ist sowohl auf umgebende Kräfte als auch auf die Schwingungen zurückzuführen, die in großen Objekten auftreten.Es gibt jedoch einige Situationen, in denen eine Kollision als elastisch angenähert werden kann.Dies ist nützlich, da die vorhergesagte Geschwindigkeit und Richtung von zwei Objekten nach einer Kollision mit einfacheren Methoden geschätzt werden kann.

Ein häufiges Beispiel für die elastische Streuung in der physischen Welt ist die Kollision von zwei Billardkugeln.Obwohl in dieser Kollision aufgrund von Reibung eine kleine Menge Energie verloren geht, ist dies klein genug, um vernachlässigbar zu sein.Wenn zwei Billardkugeln kollidieren, gewinnt der zweite Ball fast genau die Menge an Energie, die der erste Ball verliert, sonicht konserviert.Bei Kollisionen zwischen Objekten der realen Welt sind unelastische Kollisionen viel häufiger.Dies ist hauptsächlich auf die zusätzlichen Schwingungen zurückzuführen, die auftreten, wenn ein großes Objekt mit einem anderen kollidiert, da diese Schwingungen Energie aufnehmen, die für die Bewegung verwendet worden wäre.Impuls ist jedoch sowohl in elastischen als auch in unelastischen Kollisionen immer erhalten.