Передача импульса - Momentum transfer

В физике элементарных частиц , волновая механика и оптика , передача импульса является количество импульса , что одна частица дает другой частицей. Его также называют вектором рассеяния, поскольку он описывает перенос волнового вектора в волновой механике.

В простейшем примере рассеяния двух сталкивающихся частиц с начальными импульсами , приводящего к конечным импульсам , передача импульса определяется выражением ${\ displaystyle {\ vec {p}} _ {i1}, {\ vec {p}} _ {i2}}$${\ displaystyle {\ vec {p}} _ {f1}, {\ vec {p}} _ {f2}}$

${\ displaystyle {\ vec {q}} = {\ vec {p}} _ {i1} - {\ vec {p}} _ {f1} = {\ vec {p}} _ {f2} - {\ vec {p}} _ {i2}}$

где последнее равенство выражает сохранение импульса . Передача импульса - важная величина, потому что это лучшая мера для типичного разрешения реакции по расстоянию, чем сами импульсы. ${\ displaystyle \ Delta x = \ hbar / | q |}$

Волновая механика и оптика

Волна имеет импульс и является векторной величиной. Разница в импульсе рассеянной волны и падающей волны называется передачей импульса . Волновое число к является абсолютным от волнового вектора и связана с длиной волны . Передача импульса дана в единицах волнового числа в обратном пространстве.${\ displaystyle p = \ hbar k}$ ${\ Displaystyle к = п / \ hbar}$ ${\ Displaystyle к = 2 \ пи / \ лямбда}$ ${\ displaystyle Q = k_ {f} -k_ {i}}$

Дифракция

Передача импульса играет важную роль в оценке нейтронной , рентгеновской и электронной дифракции для исследования конденсированных сред . Дифракция Лауэ-Брэгга происходит на атомной кристаллической решетке , сохраняет энергию волны и, таким образом, называется упругим рассеянием , где волновые числа конечной и падающей частицы и , соответственно, равны, а просто направление меняется на вектор обратной решетки с соотношением к шагу решетки . При сохранении импульса происходит передача импульса кристаллу . ${\ displaystyle k_ {f}}$${\ displaystyle k_ {i}}$${\ Displaystyle G = Q = k_ {f} -k_ {i}}$${\ Displaystyle G = 2 \ pi / d}$

Представление в обратном пространстве является общим и зависит не от типа излучения и длины волны, а только от системы отбора проб, что позволяет сравнивать результаты, полученные с помощью множества различных методов. Некоторые устоявшиеся сообщества, такие как порошковая дифракция, используют угол дифракции в качестве независимой переменной, которая отлично работала в первые годы, когда было доступно только несколько характерных длин волн, таких как Cu-K . Отношение к -пространству ${\ displaystyle 2 \ theta}$${\ displaystyle \ alpha}$${\ displaystyle Q}$

${\ Displaystyle Q = 2к \ грех \ влево (\ тета \ вправо)}$

с и в основном утверждает, что больше соответствует большему . ${\ Displaystyle к = {2 \ pi} / {\ lambda}}$${\ displaystyle 2 \ theta}$${\ displaystyle Q}$

Смотрите также

• Атомный форм-фактор
• Переменные Мандельштама
• Сечение передачи импульса
• Импульс (физика)