Дейтрон с кинетической энергией кэВ упруго рассеялся под углом на первоначально покоящемся ядре . На какое минимальное расстояние сблизились обе частицы в процессе взаимодействия?
Минимальное расстояние сближения дейтрона и -частицы см, где — отношение масс дейтрона и -частицы.
Нейтроны испытывают рассеяние на первоначально покоившихся протонах. Считая это рассеяние изотропным в ц-системе, найти с
помощью векторной диаграммы импульсов: а) вероятность рассеяния нейтрона в интервале углов ; б) долю нейтронов, рассеиваемых под углами ; в) среднее значение угла рассеяния нейтронов в л-системе.
а) Вероятность рассеяния нейтрона в интервале углов равна ; б) доля нейтронов, рассеиваемых под углами , составит ; в) среднее значение угла рассеяния нейтронов в л-системе .
Пучок частиц с массой и некоторой кинетической энергией рассеивается на мишени с частицами массы . Полагая, что потенциальная энергия взаимодействия частиц падающего пучка с частицами мишени зависит только от расстояния между ними, найти дифференциальные эффективные сечения рассеяния частиц в лабораторной системе отсчета.
а) . Дифференциальное эффективное сечение рассеяния падающих частиц в лабораторной системе отсчета находим с помощью известной функции как , где – дифференциальное сечение рассеяния частиц в системе центра масс, , – углы рассеяния частиц пучка в ц- и л- системах отсчета соответственно. В итоге имеем , если и , если , .
б) . Искомое дифференциальное сечение для падающих частиц есть , где и – однозначные ветви функции . Косинусы этих функций есть , , и , , . Находя дифференциалы указанных функций по переменной , немедленно получаем .
Для частиц мишени зависимость однозначна при любом соотношении масс сталкивающихся частиц: , поэтому дифференциальное сечение рассеяния первоначально покоившихся частиц в лабораторной системе отсчета равно .
Определить дифференциальное сечение упругого рассеяния протонов на ядре под углом , если известно, что за сеанс облучения мишени толщиной мг/см протонами с суммарным зарядом мкКл на детектор площадью см, расположенный на расстоянии см от мишени, попало упруго рассеянных протонов.
барн/ср.
Протоны с энергией МэВ испытывают резерфордовское рассеяние на серебряной пластинке толщиной мкм. Какая часть налетающих протонов будет рассеяна на углы больше ?
, – порядковый номер ядер серебра, – концентрация ядер мишени.