Co to jest rozpraszanie elastyczne?
rozpraszanie sprężyste występuje, gdy dwie lub więcej cząstek zderzają się bez utraty energii. Oznacza to, że chociaż kierunki cząstek mogą się zmieniać, całkowita energia kinetyczna systemu lub energia ruchu jest zawsze zachowana. Termin rozpraszanie sprężystości jest zwykle stosowane w fizyce cząstek, która jest badaniem cząstek mikroskopowych, ale między obiektami makroskopowymi może również nastąpić kolizja elastyczna. Nieelastyczna kolizja występuje, gdy energia jest utracona podczas zderzenia.
Termin rozpraszanie sprężystości wynika z teorii rozpraszania, która jest zestawem reguł i równań opisujących, w jaki sposób oddziałują cząsteczki i fale. W świecie makroskopowym, gdy zderzają się dwa obiekty, zwykle odbywa się poprzez fizyczną kolizję. Jednak w fizyce cząstek obiekty mogą zderzyć się z innymi siłami, w tym zdefiniami elektromagnetycznymi. Kolis elastyczny może wystąpić między dowolnymi obiektami i w dowolnym rodzaju kolizji.
rozpraszanie sprężystości jest bardzo ważne w fizyce cząstek. Na przykład elektrony zderzają się z innymi cząsteczkami, zderzenie jest sprężyste, ponieważ żadna energia nie jest utracona. Jest to znane jako rozpraszanie Rutherford i jest zjawiskiem, które doprowadziło do odkrycia struktury atomu.
W świecie makroskopowym lub fizycznym jest wyjątkowo mało prawdopodobne, aby między dwoma dużymi obiektami wystąpiła prawdziwa kolizja elastyczna. Wynika to z otaczających sił, a także wibracji występujących w dużych obiektach. Istnieją jednak pewne sytuacje, w których kolizja może być przybliżona jako elastyczna. Jest to przydatne, ponieważ pozwala na przewidywaną prędkość i kierunek dwóch obiektów po oszacowaniu kolizji za pomocą prostszych metod.
Wspólnym przykładem sprężania elastycznego w świecie fizycznym jest zderzenie dwóch piłek bilardowych. Chociaż niewielka ilość energii zostanie utracona w tej kolizji z powodu tarcia, jest to wystarczająco małe, aby być znikome. GdyDwie bilardowe kulki zderzają się, druga piłka zyskuje prawie dokładnie ilość energii, którą traci pierwszą piłkę, więc konserwowana jest całkowita energia kinetyczna systemu.
Nieelastyczne rozpraszanie występuje, gdy całkowita energia dwóch lub więcej obiektów zderzających się nie jest zachowana. W zderzeniach między obiektami świata rzeczywistego nieelastyczne zderzenia są znacznie bardziej powszechne. Wynika to głównie z dodatkowych wibracji, które wystąpią, gdy duży obiekt zderzy się z innym, ponieważ wibracje te przyjmują energię, która byłaby wykorzystywana do ruchu. Pęd jest jednak zawsze zachowywany zarówno w kolizjach elastycznych, jak i nieelastycznych.