ภาคตัดขวาง (ฟิสิกส์)

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา

เมื่ออนุภาคสองตัวมีปฏิสัมพันธ์ต่อกัน ภาคตัดขวางร่วมกันของทั้งสองอนุภาค คือ บริเวณที่ผกผันกับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของทั้งสองอนุภาค นั่นคือบริเวณที่เกิดการกระเจิงต่อกันนั่นเอง ถ้าอนุภาคเป็นทรงกลมไม่ยืดหยุ่น ภาคตัดขวางจะเกิดเฉพาะตอนที่อนุภาคทั้งสองสัมผัสกันเท่านั้น ดังนั้น ภาคตัดขวางของการกระเจิงมีความสัมพันธ์กับขนาดของอนุภาค แต่ถ้าหากอนุภาคมีปฏิสัมพันธ์กันอันเนื่องมาจากแรงที่ระยะต่าง ๆ เช่น แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น ภาคตัดขวางของการกระเจิงจะมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของอนุภาค เมื่อเราระบุให้ภาคตัดขวางเป็นฟังก์ชันของตัวแปรในสถานะสุดท้ายของอนุภาค เช่น มุม พลังงาน เป็นต้น เราจะเรียกว่า differential cross section แต่เมื่อภาคตัดขวางคือบริเวณทั้งหมดที่มุมของการกระเจิงกวาดไปได้ จะเรียกว่า total cross section ภาคตัดขวางถูกระบุด้วย σ (sigma) มีหน่วยเดียวกันกับพื้นที่

ภาคตัดขวางของการกระเจิงอาจถูกบัญญัติในเรื่อง ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ฟิสิกส์อะตอม และฟิสิกส์ของอนุภาค หัวข้อการชนของลำอนุภาคพุ่งชนเป้า ความน่าจะเป็นของการเกิดการกระเจิงใด ๆ เป็นสัดส่วนของภาคตัดขวางของการกระเจิงนั้น ดังนั้น การเจาะจงภาคตัดขวางของการกระเจิง คือ ตัวแทนของความน่าจะเป็นของการกระเจิงที่อาจจะเกิดขึ้นได้

ในการวัดอัตราของการกระเจิงขึ้นอยู่กับตัวแปรเกี่ยวกับการทดลอง เช่น ความหนาแน่นของวัสดุที่เป็นเป้า ความเข้มของลำอนุภาค ประสิทธิภาพของตัววัดของเครื่องมือ มุมที่ติดตั้งเครื่องมือวัด เป็นต้น