Составители:
отступлений позволил сделать определенные заключения о неко-
торых особ е нностях ядерных сил.
2. Отсутствует экранирование ядра ато мными элект ронами.
Между тем экранирование является существенным для малых уг-
лов рассеяния, когда час т и ц а пролетает на больших расстояниях
от ядра. Поэтому для очень малых углов рассеяния фор мула (3.1)
должна быть уточнена.
3. Масса налетающей частицы значительно меньше массы яд -
ра. В этом случае частица при ст олкновении с ядром практически
не теряет энергии, а лишь меняет направление движения (ядро
остается неподвижным).
Наиболее интересным представляется случай кулоновского
рассеяния двух одинаковых частиц (например, рассеяние α-
частиц в гелии). В этом случае при выводе формулы приходится
учитывать два э ффекта, связанны е с тождественностью частиц:
1. Из-за одинаковости частиц на опыте нельзя отличить слу-
чаи рассеяния на углы θ и π/2−θ. Учет этого приводит к увеличе-
нию вероятности рассеяния; в частнос ти, вероятность рассеяни я
под углом θ = 45
◦
удваивается.
2. Существует так называемый квантовомеханический эфф ект
обмена, связанный с нера зличимостью обеих частиц. Суть его за-
ключается в том, что волны, которые описывают движение рассе-
янной ча с т и ц ы и ядра отдачи, интерферируют между собой. Ока-
залось, что результа т интерференции зависит от спина частиц.
Так, например, для рассеяния α-частиц в гелии (спин равен 0)
учет квантовомеханического эффекта приводит к у вел и ч ен и ю се-
чения, для рассеяния протонов на водороде (спин равен 1/2) — к
уменьшению.
Формулы, учитывающие указанные эффекты, выведены Мот-
том. Они хорошо подтверждаются экспериментально.
Ионизационное торможение. В процессе ионизационного
торможения энергия заряженной частицы расходуется на иони-
зацию и возбу ждение атомов среды, через которую она проходит.
Квантовомеханическое рассмотрение процесса торможения
приводит к следующему выражению для потери энергии нере-
лятивистской частицей на единице длины пути:
−
dE
dx
=
4πne
4
z
2
m
0
v
2
ln
2m
0
v
2
J
. (3.2)
42
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- …
- следующая ›
- последняя »
