Rugalmas szóródás irányfüggése Nagy Sándor honlapjára Nagy Sándor: Nukleáris Címszavak Glosszáriumába, melyhez ez a lap is tartozik A Tékába, mely ehhez hasonló animációkhoz/szimulációkhoz vezet Nagy Sándor webhelyén

The original of the flash animation below has been created by David M. Harrison.
Translated and used by permission, courtesy of Prof. Harrison, copyright owner.

Az animáció kinagyítása: nagyító

Ez az animáció – minden egyszerűsége ellenére – nagyon is gondolatébresztő.
Két alapesetet mutat a rugalmas szóródás tanulmányozására. A bombázó részecskék mindkét esetben egyenletes sűrűségggel jönnek egyazon irányból, tehát egymással párhuzamosan mozognak. Ezt az animáció azzal fejezi ki, hogy a golyókat kilövő függőleges “ágyúcső” egyenletes lépésközökkel mozdul el (a szimmetriaközépponttól kezdve) minden kilövés után. Két 2D-s céltárgyat lehet választani: egy kör alakút és egy négyzetest. A szóródás úgy megy, ahogy a fény tükröződéséről tanultuk: az α beesési szög egyenlő a visszaverődési szöggel (ne feledjük: a szögeket a felületre állított merőlegeshez képest kell mérni a becsapódási pontban). Az irányeltérülést jellemző θ szórásszöget, amelyről az animációban szó van, így számíthatjuk ki α-ból: θ = 180° – 2α. A kis eltérülésnek θ ≥ 0° körüli, a maximálisnak (teljes visszaszóródás) θ = 180° szórási szög felel meg.

Próbáljuk előre kitalálni a szóródás “szögeloszlását”, mondjuk a kör alakú céltárgy esetében, mely lehet egy elektron primitív modellképe a Compton-szóródásban (ahol az “ágyúgolyó” a foton) vagy egy atommagé, melyet pl. nagyenergiájú neutronokkal bombázunk. Vajon a részecskék mind ugyanarra fognak szóródni, vagy pedig az irányeloszlás folytonos lesz? Ha folytonos, akkor egyenletes is? (Vagyis minden irányba ugyanannyi golyó szóródik?) Lehet, hogy valamerre gyakrabban szóródnak a golyók/részecskék?

Aztán nyomjuk meg a Rajt gombot, és ellenőrizzük az intuíciónkat.

Vajon, ha a mag kocka alakú lenne (Mért, nem az?! :-), talán másképp szórna? Kipróbálhatjuk ezt is.

Ebből a két egyszerű animációból érzékelhetjük, mért játszanak olyan fontos szerepet a szóráskísérletek a mikrovilág megismerésében.


Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka

Látogatószám 2013.02.21. óta:

hit counter