تحقیق نظریه برخورد

لینک دانلود خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع :  ( قابل ویرایش اماده پرینت )

تعداد : 7 صفحه

---

 قسمتی متن : 

نظریه برخورد

مقدمه

چون قوانین بقا مکانیک کوانتومی معتبر هستند، لذا نتایجی استعمال انها حاصل می‌شود مورد ذراتی اندازه‌های اتمی زیراتمی کلان معتبر است. بیشتر مسائل برخورد ، ذرات برخورد کننده سرعت ثابت حرکت می‌کنند مدتی قبل برخورد بعد تحت تاثیر هیچگونه نیرویی قرار نمی‌گیرند، حالی هنگام برخورد ، تحت تاثیر نیروهایی هستند یکدیگر وارد می‌کنند.

بنابراین انچه گفته شد، می‌توان نتیجه گرفت برخورد می‌توان توجه نوع اندازه ذرات برخورد کننده مورد مطالعه قرار داد. عنوان مثال ، برخورد دو ذره اندازه‌های بزرگ ، برخورد تماس ذرات یکدیگر کاملا اتفاق می‌افتد، صورتی برخورد ذرات باردار اصلا تماسی بین ذرات صورت نمی‌گیرد، بلکه ذرات اثر نیروهایی یکدیگر وارد می‌کنند، کنار یکدیگر پراکنده می‌شوند. بنابراین ، حالت کلی برخورد می‌توان دو دیدگاه مکانیک کلاسیک مکانیک کوانتومی مورد مطالعه قرار داد.

نظریه برخورد دیدگاه مکانیک کلاسیک

دو ذره اندازه‌های معمولی نظر می‌گیریم حالت کلی طرف یکدیگر حال حرکت هستند. ذرات بعد برخورد یکدیگر مسیرهای متفاوت پراکنده می‌شوند. حالت اگر نیروهای متقابل هنگام برخورد ، تابع قانون سوم نیوتن باشند، اندازه حرکت خطی کل ذرات قبل برخورد بعد برخورد برابر خواهد بود. اگر قانون سوم نیوتن بصورت دقیقش معتبر باشد، اندازه حرکت زاویه‌ای کل بقا خواهد داشت (بقای اندازه حرکت زاویه‌ای).

هچنین اگر نیروهای متقابل پایستار باشند، (به عنوان مثال نیروی اصطکاک نیروهای غیرپایستار دیگر وجود نداشته باشد) ، انرژی جنبشی ثابت خواهد (چون انرژی پتانسیل قبل بعد برخورد یکسان است). هر حال ، اگر تمام انرژی اندازه حرکت خطی زاویه‌ای جمله انچه تمام تشعشعات صادر شده دستگاه تمام انرژیهایی صورت جنبشی صورتهای دیگر بالعکس تبدیل می‌شوند، است، نظر بگیریم، قوانین بقا همیشه معتبر خواهند بود.

شایان ذکر انچه مورد برخورد ذرات مکانیک کلاسیک گفته شد، حالت کلی است. عبارت دیگر ، برخورد مکانیک کلاسیک می‌توان توجه ابعاد سیستم مورد بررسی قرار داده نیروهای متقابل بین ذرات برخورد کننده بصورت مبسوط شرح داد.

انواع برخورد مکانیک کلاسیک

برخورد الاستیک

در حالت اندازه حرکت خطی دو ذره ، قبل بعد برخورد بقا خواهد داشت علاوه انرژی جنبشی ثابت خواهد ذرات بعد برخورد متناسب جرم خود سرعت قبل برخورد پراکنده می‌‌شوند. حالت هیچگونه نیروی تلف کننده غیرپاستیاری وجود ندارد.

برخورد غیرالاستیک

اگر یکی نیروهای متقابل بین ذرات برخورد کننده ، غیرپاستیار باشد، صورت انرژی جنبشی قبل برخورد بعد برخورد یکسان نخواهد بسته علامت تفاضل انرژی جنبشی قبل برخورد بعد برخورد ، برخورد انرژی‌گیر انرژی‌زا خواهد بود. حالت فقط اندازه حرکت بقا خواهد داشت.

برخورد غیرالاستیک کامل

اگر ذرات اثر برخورد یکدیگر چسبیده بعد برخورد یکدیگر مانند یک جسم حرکت کنند، برخورد غیرالاستیک کامل می‌گویند. عنوان مثال ، تکه چوبی نظر بگیرید بوسیله دو تکه ریسمان محلی اویخته شده ‌است، اگر گلوله‌ای طرف تکه چوب شلیک کنیم، گلوله داخل تکه ‌چوب قرار می‌گیرد بعد برخورد دو حرکت می‌کنند.

برخورد مکانیک کوانتومی

ساختار اتم مولکول بیشتر طریق طیف ‌نمایی کند کاو شده است. درک نیروهای هسته‌ای قوانین حاکم برهمکنشهای بین ذرات بنیادی ، تنها تکنیک قابل استفاده ، پراکندگی ذرات گوناگون بوسیله هدفهای مختلف است. عنوان مثال ، رادرفورد مطالعه ساختار اتمی ابتدا طلا بوسیله ذرات الفا مورد بمباران قرار داد مطالعه ذرات پراکنده شده ، مطالعه ساختار اتمها پرداخت.

اتمی نظر بگیرید حالت پایه خود قرار دارد. اگر اتم نحوی (مثل گرم کردن) تحریک شود ترازهای بالاتر برانگیخته شود، بعد مدت کوتاهی صدور یک فوتون حالت پایه خود برمی‌گردد. فرایند پراکندگی برخورد نمی‌گویند، بلکه فرایند تنها یک فرایند تحریک است، اما هسته‌ها ذرات بنیادی چون طول عمر ذرات حد کافی طولانی نیست، لذا تفکیک بین پراکندگی واپاشی تقریبا غیر ممکن است.

سطح مقطع برخورد

در مورد ذرات ابعاد اتمی زیراتمی چون اندازه ذرات برخورد کننده بسیار کوچک است، بنابراین تعریف کمیتی نام سطح مقطع برخورد ، فرایند مورد مطالعه قرار می‌گیرد. شیوه ایده‌ال صحبت پراکندگی ، فرمولبندی کردن معادلاتی انچه اتفاق می‌افتد، دقیقا توصیف می‌کنند. طرف دیگر ، چون اساس نظریه دوبروی هر ذره مادی یک حالت موجی نسبت می‌دهیم، بنابراین نزدیک شدن ذره فرودی ذره هدف صورت یک بسته موجی تعریف می‌کنیم نزدیک می‌شود.

بسته موج باید لحاظ فضایی بزرگ باشد، بطوری طول ازمایش بطور محسوس پهن نشود باید مقایسه ذره هدف بزرگ ولی مقایسه ابعاد ازمایشگاه کوچک باشد، یعنی نباید