प्रकीर्णन क्रॉस सेक्शन
एक प्रकीर्णन क्रॉस सेक्शन एक प्रभावी लक्ष्य क्षेत्र है जो प्रकीर्णन आयाम को मापने योग्य संघट्टन दर में परिवर्तित करता है; विभेदक क्रॉस सेक्शन प्रत्येक दिशा में दर देता है और कुल क्रॉस सेक्शन प्रकीर्णन की समग्र संभावना देता है।
Definition
एक प्रकीर्णन क्रॉस सेक्शन, दिए गए ठोस कोण में प्रकीर्णित कणों की दर का अनुपात है, विभेदक क्रॉस सेक्शन के लिए या कुल क्रॉस सेक्शन के लिए कुल मिलाकर, आपतित कण फ्लक्स से, जिसका आयाम क्षेत्रफल होता है।
Scope
यह विषय प्रकीर्णन आयाम के वर्ग परिमाण के रूप में विभेदक क्रॉस सेक्शन की परिभाषा, सभी कोणों पर इसके समाकलन के रूप में कुल क्रॉस सेक्शन, आपतित फ्लक्स के माध्यम से मापी गई दरों से क्रॉस सेक्शन का संबंध, एक सीमित मामले के रूप में शास्त्रीय रदरफोर्ड क्रॉस सेक्शन, और परमाणु, नाभिकीय और कण भौतिकी में क्रॉस सेक्शन की इकाइयों और भौतिक व्याख्या को शामिल करता है।
Core questions
- प्रकीर्णन आयाम से विभेदक क्रॉस सेक्शन कैसे प्राप्त किया जाता है?
- क्रॉस सेक्शन सिद्धांत को मापी गई संघट्टन दरों से कैसे जोड़ते हैं?
- कुल क्रॉस सेक्शन भौतिक रूप से क्या दर्शाता है?
- क्वांटम क्रॉस सेक्शन शास्त्रीय रदरफोर्ड परिणाम से कैसे संबंधित है?
Key concepts
- विभेदक क्रॉस सेक्शन
- कुल क्रॉस सेक्शन
- आपतित फ्लक्स
- ठोस कोण
- प्रकीर्णन आयाम
- रदरफोर्ड क्रॉस सेक्शन
Key theories
- विभेदक क्रॉस सेक्शन
- विभेदक क्रॉस सेक्शन, प्रति इकाई आपतित फ्लक्स प्रति इकाई ठोस कोण में प्रकीर्णन की दर, प्रकीर्णन आयाम के वर्ग परिमाण के बराबर होती है, इसलिए प्रकीर्णित कणों के कोणीय वितरण को मापने से आयाम सीधे उसके चरण तक निर्धारित होता है।
- कुल क्रॉस सेक्शन
- सभी दिशाओं में विभेदक क्रॉस सेक्शन को एकीकृत करने पर कुल क्रॉस सेक्शन प्राप्त होता है, एक प्रभावी क्षेत्र जो किसी भी प्रकीर्णन की समग्र संभावना को मापता है, जो आंशिक तरंगों के लिए चैनल योगदान का योग होता है और ऑप्टिकल प्रमेय द्वारा बाधित होता है।
Clinical relevance
क्रॉस सेक्शन लगभग हर संघट्टन प्रयोग का सीधे मापा गया आउटपुट हैं: वे नाभिकीय और कण भौतिकी में प्रतिक्रिया संभावनाओं को निर्धारित करते हैं, परिरक्षण और चिकित्सा भौतिकी में उपयोग की जाने वाली विकिरण अंतःक्रियाओं की दरों को निर्धारित करते हैं, और प्रकीर्णन डेटा को पदार्थ के बारे में संरचनात्मक और गतिशील जानकारी में परिवर्तित करते हैं।
History
एक प्रभावी प्रकीर्णन क्षेत्र की अवधारणा को 1911 में अल्फा-कण विक्षेपण के रदरफोर्ड के विश्लेषण द्वारा मात्रात्मक बनाया गया था, जिसकी पुष्टि गीगर और मार्सडेन ने की थी; बोर्न के प्रकीर्णन के क्वांटम सिद्धांत ने तब क्रॉस सेक्शन को एक ठोस संभाव्य आधार पर रखा।
Key figures
- Ernest Rutherford
- Max Born
- Hans Geiger
- Ernest Marsden
Related topics
Seminal works
- taylor2006
- sakurai2017
Frequently asked questions
- क्रॉस सेक्शन को क्षेत्रफल की इकाइयों में क्यों मापा जाता है?
- यह प्रभावी क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है जो लक्ष्य किरणपुंज को प्रस्तुत करता है: क्रॉस सेक्शन को आपतित फ्लक्स से गुणा करने पर प्रकीर्णन दर मिलती है, इसलिए दर को सही ढंग से प्राप्त करने के लिए क्रॉस सेक्शन में क्षेत्रफल के आयाम होने चाहिए।
- विभेदक और कुल क्रॉस सेक्शन में क्या अंतर है?
- विभेदक क्रॉस सेक्शन यह बताता है कि प्रकीर्णन कोणों पर कैसे वितरित होता है, जबकि कुल क्रॉस सेक्शन सभी दिशाओं में इसका समाकलन है, जो यह बताता है कि किसी संघट्टन से कण के विक्षेपित होने की समग्र संभावना क्या है।