Scattering แบบยืดหยุ่นคืออะไร?

การกระเจิงของยางยืดเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคสองอนุภาคขึ้นไปชนกันโดยไม่สูญเสียพลังงาน ซึ่งหมายความว่าในขณะที่ทิศทางของอนุภาคอาจเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ทั้งหมดของระบบหรือพลังงานการเคลื่อนไหวจะได้รับการอนุรักษ์ไว้เสมอ การกระเจิงแบบยืดหยุ่นของคำมักใช้ในฟิสิกส์ของอนุภาคซึ่งเป็นการศึกษาของอนุภาคขนาดเล็ก แต่การชนแบบยืดหยุ่นนั้นสามารถเกิดขึ้นระหว่างวัตถุขนาดใหญ่ได้ การชนแบบไม่ยืดหยุ่นเกิดขึ้นเมื่อพลังงานสูญเสียในระหว่างการชน

คำว่าการกระเจิงแบบยืดหยุ่นนั้นมาจากทฤษฎีการกระเจิงซึ่งเป็นชุดของกฎและสมการที่อธิบายว่าอนุภาคและคลื่นมีปฏิกิริยาอย่างไร ในโลกที่มีขนาดใหญ่เมื่อวัตถุสองชิ้นชนกันมันมักจะผ่านการชนกันทางกายภาพ ในฟิสิกส์ของอนุภาคอย่างไรก็ตามวัตถุนั้นอาจชนกับกองกำลังอื่น ๆ รวมถึงการชนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การชนแบบยืดหยุ่นสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างวัตถุใด ๆ และการชนแบบใดก็ได้

การกระเจิงของยางยืดมีความสำคัญมากในฟิสิกส์ของอนุภาค เมื่ออิเล็กตรอนชนกับอนุภาคอื่นตัวอย่างเช่นการชนนั้นจะยืดหยุ่นเนื่องจากไม่สูญเสียพลังงาน สิ่งนี้เรียกว่า Rutherford กระเจิงและเป็นปรากฏการณ์ที่นำไปสู่การค้นพบโครงสร้างของอะตอม

ในโลกขนาดมหึมาหรือกายภาพมันไม่น่าเป็นไปได้ที่จะเกิดการชนกันระหว่างวัตถุขนาดใหญ่สองอย่าง นี่คือสาเหตุจากแรงรอบข้างเช่นเดียวกับการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นภายในวัตถุขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามมีบางสถานการณ์ที่การชนกันสามารถประมาณว่ายืดหยุ่นได้ สิ่งนี้มีประโยชน์เนื่องจากช่วยให้คาดการณ์ความเร็วและทิศทางของวัตถุสองชิ้นหลังจากการชนกันโดยใช้วิธีที่ง่ายกว่า

ตัวอย่างทั่วไปของการกระจัดกระจายยืดหยุ่นในโลกทางกายภาพคือการชนกันของสองลูกบิลเลียด แม้ว่าพลังงานจำนวนเล็กน้อยจะสูญเสียไปในการชนนี้เนื่องจากความเสียดทาน แต่มันมีขนาดเล็กพอที่จะไม่สามารถใช้งานได้ เมื่อลูกบอลบิลเลียดสองลูกชนกันลูกที่สองจะได้รับปริมาณพลังงานเกือบเท่าที่ลูกบอลลูกแรกสูญเสียดังนั้นพลังงานจลน์ทั้งหมดของระบบจึงได้รับการอนุรักษ์

การกระเจิงแบบไม่ยืดหยุ่นเกิดขึ้นเมื่อพลังงานทั้งหมดของวัตถุสองชนิดหรือมากกว่านั้นไม่ได้รับการอนุรักษ์ ในการชนกันระหว่างวัตถุในโลกแห่งความจริงการชนแบบไม่ยืดหยุ่นนั้นเป็นเรื่องธรรมดามาก นี่คือสาเหตุหลักมาจากการสั่นสะเทือนพิเศษที่จะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุขนาดใหญ่ชนกับวัตถุอื่นเนื่องจากการสั่นสะเทือนเหล่านี้ใช้พลังงานที่จะใช้สำหรับการเคลื่อนไหว อย่างไรก็ตามโมเมนตัมได้รับการอนุรักษ์ไว้เสมอในการชนแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น