Streu-Experimente
- Der (totale) Wirkungsquerschnitt bei Coulomb-Streuung
Wie
groß ist der (totale) Wirkungsquerschnitt
s bei
Coulomb-Streuung, wie groß ist also die Fläche, bei der das
Teilchen, wenn es durch sie fliegt, eine Ablenkung erfährt?
Allgemein ist der WQ
s
das Integral des differenziellen WQ ds/dW
über alle
Raumwinkelelemente dW:
Wir
drücken wieder dW durch
dq aus:
dW
=
2p
sinq
. dq
Da
die Situation
radialsymmetrisch ist, verursacht der Azimutwinkel
f nur
den Faktor 2p.
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Nun
setzen wir den differenziellen Wirkungsquerschnitt ds/dW
für die Coulomb-Streuung
ein,
und müssen folgendes Integral berechnen:
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Das
Ergebnis ist bereits angegeben, s
= ¥.
Es ist nach
den Regeln leicht zu sehen, dass das Integral divergiert.
Dieses
Ergebnis entspricht der Tatsache, dass die elektromagnetische Wechselwirkung
eine unendliche Reichweite besitzt. Wir haben dies bereits an anderer
Stelle besprochen .
Wie
erwähnt, findet strenggenommen immer Streuung statt, wenn auch bei
verschwindend kleinen Streuwinkeln. In der Praxis ist aber die Ladung des
Atomkerns von der Elektronenhülle abgeschirmt. Für sehr große
Stoßparameter b muss die
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Streuwahrscheinlichkeit daher modifiziert werden.
Das Integral ergibt dann einen endlichen Wert für den totalen Wirkungsquerschnitt.
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Auf der nächsten Seite findet man zwei Messbeispiele von Wirkungsquerschnitten.
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