Hva er elastisk spredning?

Elastisk spredning oppstår når to eller flere partikler kolliderer uten tap av energi.Dette betyr at mens instruksjonene til partiklene kan endres, er den totale kinetiske energien til systemet, eller bevegelsesenergi, alltid bevart.Begrepet elastisk spredning brukes vanligvis i partikkelfysikk, som er studiet av mikroskopiske partikler, men en elastisk kollisjon kan også finne sted mellom makroskopiske gjenstander.En uelastisk kollisjon oppstår når energi går tapt under kollisjonen.

Begrepet elastisk spredning kommer fra spredningsteori, som er et sett med regler og ligninger som beskriver hvordan partikler og bølger samhandler.I den makroskopiske verden, når to gjenstander kolliderer, er det vanligvis gjennom en fysisk kollisjon.I partikkelfysikk kan imidlertid objektene kollidere gjennom andre krefter, inkludert elektromagnetiske kollisjoner.En elastisk kollisjon kan oppstå mellom eventuelle gjenstander og i alle typer kollisjon.

Elastisk spredning er veldig viktig i partikkelfysikk.Når elektroner kolliderer med andre partikler, for eksempel, er kollisjonen elastisk ettersom ingen energi går tapt.Dette er kjent som Rutherford -spredning og er et fenomen som førte til oppdagelsen av atomets struktur.

I den makroskopiske eller fysiske verden er det usedvanlig usannsynlig at en ekte elastisk kollisjon skal oppstå mellom to store gjenstander.Dette skyldes omgivende krefter så vel som vibrasjonene som oppstår i store gjenstander.Det er imidlertid noen situasjoner der en kollisjon kan tilnærmes som elastisk.Dette er nyttig ettersom det tillater den forutsagte hastigheten og retningen til to objekter etter at en kollisjon blir estimert ved bruk av enklere metoder.

Et vanlig eksempel på elastisk spredning i den fysiske verden er kollisjonen av to biljardkuler.Selv om en liten mengde energi vil gå tapt i denne kollisjonen på grunn av friksjon, er dette lite nok til å være ubetydelig.Når to biljardkuler kolliderer, får den andre ballen nesten nøyaktig den energien som den første ballen mister, så den totale kinetiske energien til systemet er bevart.

uelastisk spredning oppstår når den totale energien til de to eller flere kolliderer gjenstander erikke bevart.I kollisjoner mellom gjenstander fra den virkelige verden er uelastiske kollisjoner mye vanligere.Dette skyldes hovedsakelig de ekstra vibrasjonene som vil oppstå når et stort objekt kolliderer med en annen, ettersom disse vibrasjonene tar opp energi som ville blitt brukt til bevegelse.Momentum er imidlertid alltid bevart i både elastiske og uelastiske kollisjoner.