Эффективное сечение. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Эффективное сечение - величина, характеризующая вероятность перехода системы двух сталкивающихся частиц в результате их рассеяния (упругого или неупругого) в определённое конечное состояние. С.

равно отношению числа dN таких переходов в единицу времени к плотности nv потока рассеиваемых частиц, падающих на мишень, т. е. к числу частиц, проходящих в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к их скорости v (п - плотность числа падающих частиц):

Т. о., С. имеет размерность площади. Разл. типам переходов, наблюдаемых при рассеянии частиц, соответствуют разные С. Упругое рассеяние частиц характеризуют дифференциальным сечением

, равным отношению числа частиц, упруго рассеянных в единицу телесного угла, к потоку падающих частиц (

- элемент телесного угла), и полным упругим сечением

, равным интегралу дифференциального сечения, взятому по полному телесному углу. На рис. схематически изображён процесс упругого рассеяния точечных «классич.» частиц на шарике радиуса R₀ с «абсолютно жёсткой» поверхностью; полное С. рассеяния равно геом. сечению шарика:

Схема, поясняющая упругое рассеяние «классической» частицы на «абсолютно твёрдом» шарике. Рассеянию на угол отвечает прицельный параметр , сечение рассеяния в телесный угол равно площади заштрихованного кольца:, т. е. дифференциальное сечение , а полное сечение упругого рассеяния равно геом. сечению шарика:. При учёте квантовых (волновых) свойств частиц сечение получается иным. В предельном случае - длина волны де Бройля частицы, р - её импульс) рассеяние сферически симметрично, а полное сечение в 4 раза больше классического: При рассеяние на конечные углы напоминает классическое, однако под очень малыми углами происходит волновое «дифракционное» рассеяние с сечением; т. о., полное сечение с учётом дифракции вдвое больше классического

При наличии неупругих процессов полное С. складывается из С. упругих и неупругих процессов. Для более детальной характеристики рассеяния вводят С. для втд. типов (каналов) неупругих реакций. Для множественных процессов важное значение имеют т. н. инклюзивные сечения, описывающие вероятность появления в данном столкновении к--л. определ. частицы или группы частиц.

Если взаимодействие между сталкивающимися частицами велико и быстро падает с увеличением расстояния, то С. по порядку величины, как правило, равно квадрату радиуса действия сил или геом. сечению системы; однако вследствие специфич. квантовомеханич. явлений С. могут весьма существенно отличаться от этих значений (напр., в случаях резонансного рассеяния и Рамзауэра эффекта).

Эксперим. измерения С. рассеяния дают сведения о структуре сталкивающихся частиц. Так, измерения угл. зависимости С. упругого рассеяния a-частиц атомами позволили открыть атомное ядро, а С. упругого рассеяния электронов нуклонами - определить радиусы нуклонов и распределение в них электрич. заряда и магн. момента (т. н. эл--магн. формфакторы ).Изучение С. глубоко неупругих процессов рассеяния лептонов на нуклонах обнаружило составляющие их «точечные» частицы достаточно малых размеров - партоны.

В квантовой теории С. равно квадрату модуля амплитуды рассеяния. Полное С. рассеяния связано с мнимой частью амплитуды упругого рассеяния на нулевой угол оптической теоремой.

Понятие С. используется также в кинетич. ур-ниях, описывающих неравновесные процессы в статистич. физике.

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.