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弹性散射和非弹性散射

弹性散射和非弹性散射(elasticscatteringandinelasticscattering)又称弹性碰撞和非弹性碰撞。在碰撞中,如两粒子间只有动能的交换,粒子的类型及其内部运动状态并无改变,则这种碰撞称为弹性散射。

弹性散射和非弹性散射(elastic scattering and inelastic scattering)又称弹性碰撞和非弹性碰撞。在碰撞中,如两粒子间只有动能的交换,粒子的类型及其内部运动状态并无改变,则这种碰撞称为弹性散射。如在高能物理e-+e-─→e-+e-、e+p─→e+p、p+p─→p+p诸过程中,始末态粒子的类型及其内部运动状态并无改变,分别称之为高能电子-电子、电子-质子、质子-质子弹性散射。如除有动能交换外,粒子内部状态在碰撞过程中有所改变或转化为其他粒子,则称为非弹性散射。如电子-原子碰撞中所引起的原子电离和激发,又如高能e+e-碰撞产生μ+μ-,τ+τ-或各种强子等都是非弹性散射过程。

散射过程的研究对于了解许多物理现象有很重要的意义。例如E.卢瑟福对α粒子被物质散射的研究,发现原子中存在着比原子本身尺度小得多、但几乎集中了整个原子质量的原子核;И。М。夫兰克、G.L.赫兹等人所进行的电子与原子碰撞的实验证明了N.玻尔关于原子有定态的假设;在宇宙射线、气体放电、气体分子碰撞等现象中,散射过程也占着重要地位;目前世界上建造的高能加速器,就是利用基本粒子间散射过程来研究基本粒子的性质及其相互作用和相互转化的规律。

使用粒子间碰撞来研究粒子的性质、相互作用和内部结构的两种情况。如果碰撞过程中两粒子间只有动能的交换,粒子类型、其内部运动状态和数目并无变化,则称为弹性散射或弹性碰撞。如果碰撞过程中除了有动能交换外,粒子的数目、类型和内部状态有所改变或转化为其他粒子,则称为非弹性散射或非弹性碰撞。

散射过程的研究对于了解许多物理现象具有很重要的意义。例如E.卢瑟福对a粒子被物质散射的研究,提出原子的有核模型;J.弗兰克和G.L.赫兹的电子与原子碰撞实验证实了N.玻尔的定态假设;建造高能加速器就是利用被加速粒子的散射过程来研究粒子的性质、相互作用和相互转化的规律。60年代末到70年代初利用高能轻子对质子和中子的深度非弹性散射的实验,发现质子和中子内部存在点状结构。

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