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電荷Zeの粒子が電荷Z'eの粒子によって散乱される場合を考える。
(1)中心力F=(k/r^2)e_r(k>0)による散乱において、衝突パラメータbのときの散乱角θが次式で与えられることを示せ。たださいEは全エネルギーである。

cotθ/2=(2E/k)b

回答にはGMをk/mに置き換えてと第一文にかいてあったんですが、これはいったいどういう狙いでそのようにしているのか?またGMとはいったいなんなのか?
そもそも衝突パラメータとはなにか?教えてください。

A 回答 (1件)

衝突パラメータについて、説明します。


衝突パラメータとは、衝突に関与する2つの粒子(ここでは、電荷Zeの粒子と、電荷Z'eの粒子)が、仮に全く力を及ぼさなかったとした場合に(要するに粒子が単に直線運動すると仮定したときに)、両方の粒子が最も近づく距離のことを言います。
 この場合には、衝突パラメータが、小さいほど中心力が大きく働き、散乱角が大きくなります。
 この問題は、クーロン散乱の問題ですので、角運動量の保存とエネルギーの保存の式より求めることができます。計算は少し複雑ですが、いろいろな教科書に取り上げられているので、それを参考にすれば良いと思います。
 また、GMを・・・のくだりは、理解しかねます。もう少し詳しく説明してください。
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