| dbo:abstract
|
- Die Mott-Streuung (nach Nevill F. Mott) ist die elastische Streuung eines als punktförmig betrachteten Spin-1/2-Teilchens (Fermions), z. B. eines Elektrons, an einer statischen, punktförmigen Ladung ohne Spin. Sie wird in der Kern- und Teilchenphysik ausgenutzt, um die Strukturen von Nukleonen (Proton und Neutron) oder deren Bestandteilen, den Quarks, zu untersuchen. Dieser Streumechanismus ist ähnlich der Rutherford-Streuung, bei der ein spinloses Teilchen an einer Ladung gestreut wird. Das mit dem Spin verbundene magnetische Moment ergibt jedoch eine zusätzliche Spin-Bahn-Wechselwirkung. Die elastische Streuung zweier punktförmiger Teilchen, die beide einen Spin haben, heißt . Der differentielle Wirkungsquerschnitt der Mott-Streuung, der Mott-Wirkungsquerschnitt, ist: mit
* : Ordnungszahlen bzw. Ladungen (als Vielfache der Elementarladung) der beiden beteiligten Teilchen
* e: Elementarladung
* : elektrische Feldkonstante
* E: relativistische Gesamtenergie des Fermions nach der Streuung:
* p: Impuls
* c: Lichtgeschwindigkeit
* m: Masse des Fermions
* q: Impulsübertrag:
* Lorentzfaktor
* v: Geschwindigkeit
* : Streuwinkel. Die Abhängigkeit vom Streuwinkel lässt sich so verstehen, dass die Rückwärtsstreuung unterdrückt wird. Dies entspräche nämlich einem Spinflip; dieser ist bei einem spinlosen Targetteilchen nicht möglich. Im nichtrelativistischen Grenzfall (d. h. Vernachlässigung des Spins wegen ) geht der Mott-Streuquerschnitt in den Rutherford-Streuquerschnitt über. Die Mott-Streuung bildet die Grundlage für den , mit dem die Richtung des Spins von Elektronen bestimmt werden kann. (de)
- La diffusion de Mott est la diffusion d'un lepton de spin 1/2 sur une particule ponctuelle de spin 1/2, de masse finie et de charge électrique . Elle ne dépend que de la cinématique, et sa section efficace s'écrit : , où est l'énergie du lepton dans le référentiel de la particule ponctuelle au repos, l'angle de diffusion, la constante de structure fine, et l'énergie de recul est définie comme , avec la masse de la particule ponctuelle.
* Portail de la physique (fr)
- Mott scattering in physics, also referred to as spin-coupling inelastic Coulomb scattering, is the separation of the two spin states of an electron beam by scattering the beam off the Coulomb field of heavy atoms. It is named after Nevill Francis Mott, who first developed the theory. It is mostly used to measure the spin polarization of an electron beam. In lay terms, Mott scattering is similar to Rutherford scattering but electrons are used instead of alpha particles as they do not interact via the strong force (only weak and electromagnetic). This enables them to penetrate the atomic nucleus, giving valuable insight into the nuclear structure. The electrons are often fired at gold foil because gold has a high atomic number (Z), is non-reactive (does not form an oxide layer), and can be easily made into a thin film (reducing multiple scattering). The presence of a spin-orbit term in the scattering potential introduces a spin dependence in the scattering cross section. Two detectors at exactly the same scattering angle to the left and right of the foil count the number of scattered electrons. The asymmetry, A, given by: is proportional to the degree of spin polarization P according to A = SP, where S is the Sherman function. The Mott cross section formula is the mathematical description of the scattering of a high energy electron beam from an atomic nucleus-sized positively charged point in space. The Mott scattering is the theoretical diffraction pattern produced by such a mathematical model. It is used as the beginning point in calculations in electron scattering diffraction studies. The equation for the Mott cross section includes an inelastic scattering term to take into account the recoil of the target proton or nucleus. It also can be corrected for relativistic effects of high energy electrons, and for their magnetic moment. When an experimentally found diffraction pattern deviates from the mathematically derived Mott scattering, it gives clues as to the size and shape of an atomic nucleus This is because the Mott cross section assumes only point-particle Coulombic and magnetic interactions between the incoming electrons and the target. When the target is a charged sphere rather than a point, additions to the Mott cross section equation (form factor terms) can be used to probe the distribution of the charge inside the sphere. The Born approximation of the diffraction of a beam of electrons by atomic nuclei is an extension of Mott scattering. (en)
- Lo scattering di Mott, che prende il nome dal fisico Nevill Francis Mott (premio nobel per la fisica nel 1977), indica lo scattering di un elettrone con un campo esterno. (it)
- Рассеяние Мотта — рассеяние, обусловленное взаимодействием спина заряженной частицы с её орбитальным моментом, возникающим при движении в электрическом поле рассеивающего центра. Носит имя Невилла Мотта, разработавшего релятивистскую теорию рассеяния электронов. Характерной особенностью рассеяния Мотта является его асимметрия относительно плоскости, содержащей спин и импульс электрона. Такая асимметрия используется для измерения поляризации электронов. Дифференциальное сечение упругого рассеяния частицы со спином 1/2 и зарядом на неподвижном кулоновском центре (атомном ядре) с зарядом выражается формулой Мотта: , где — сечение рассеяния, — телесный угол, — зарядовое число атомного ядра, — элементарный электрический заряд, — энергия частицы, — переданный импульс (тут — лоренц-фактор частицы, — масса частицы, — скорость частицы, — скорость света), , — . Для нерелятивистских частиц и формула Мотта переходит в формулу Резерфорда: . (ru)
- Формула Мотта — формула, що задає переріз пружного розсіяння частинки зі спіном 1/2 на кулонівському центрі: , де - переріз розсіяння, - тілесний кут, - зарядове число, - елементарний електричний заряд, - енергія частинки, - переданий імпульс, , де — швидкість частинки, - швидкість світла, - кут розсіяння. Формула Мотта дає поправки до формули Резерфорда, суттєві при релятивістських енергіях частинки. Вона використовується в фізиці елементарних частинок для аналізу експериментів з розсіяння електронів та інших лептонів на важких ядрах. Формула названа на честь Френсіса Мотта. (uk)
|
| rdfs:comment
|
- La diffusion de Mott est la diffusion d'un lepton de spin 1/2 sur une particule ponctuelle de spin 1/2, de masse finie et de charge électrique . Elle ne dépend que de la cinématique, et sa section efficace s'écrit : , où est l'énergie du lepton dans le référentiel de la particule ponctuelle au repos, l'angle de diffusion, la constante de structure fine, et l'énergie de recul est définie comme , avec la masse de la particule ponctuelle.
* Portail de la physique (fr)
- Lo scattering di Mott, che prende il nome dal fisico Nevill Francis Mott (premio nobel per la fisica nel 1977), indica lo scattering di un elettrone con un campo esterno. (it)
- Формула Мотта — формула, що задає переріз пружного розсіяння частинки зі спіном 1/2 на кулонівському центрі: , де - переріз розсіяння, - тілесний кут, - зарядове число, - елементарний електричний заряд, - енергія частинки, - переданий імпульс, , де — швидкість частинки, - швидкість світла, - кут розсіяння. Формула Мотта дає поправки до формули Резерфорда, суттєві при релятивістських енергіях частинки. Вона використовується в фізиці елементарних частинок для аналізу експериментів з розсіяння електронів та інших лептонів на важких ядрах. Формула названа на честь Френсіса Мотта. (uk)
- Die Mott-Streuung (nach Nevill F. Mott) ist die elastische Streuung eines als punktförmig betrachteten Spin-1/2-Teilchens (Fermions), z. B. eines Elektrons, an einer statischen, punktförmigen Ladung ohne Spin. Sie wird in der Kern- und Teilchenphysik ausgenutzt, um die Strukturen von Nukleonen (Proton und Neutron) oder deren Bestandteilen, den Quarks, zu untersuchen. Dieser Streumechanismus ist ähnlich der Rutherford-Streuung, bei der ein spinloses Teilchen an einer Ladung gestreut wird. Das mit dem Spin verbundene magnetische Moment ergibt jedoch eine zusätzliche Spin-Bahn-Wechselwirkung. mit (de)
- Mott scattering in physics, also referred to as spin-coupling inelastic Coulomb scattering, is the separation of the two spin states of an electron beam by scattering the beam off the Coulomb field of heavy atoms. It is named after Nevill Francis Mott, who first developed the theory. It is mostly used to measure the spin polarization of an electron beam. is proportional to the degree of spin polarization P according to A = SP, where S is the Sherman function. The Born approximation of the diffraction of a beam of electrons by atomic nuclei is an extension of Mott scattering. (en)
- Рассеяние Мотта — рассеяние, обусловленное взаимодействием спина заряженной частицы с её орбитальным моментом, возникающим при движении в электрическом поле рассеивающего центра. Носит имя Невилла Мотта, разработавшего релятивистскую теорию рассеяния электронов. Характерной особенностью рассеяния Мотта является его асимметрия относительно плоскости, содержащей спин и импульс электрона. Такая асимметрия используется для измерения поляризации электронов. , Для нерелятивистских частиц и формула Мотта переходит в формулу Резерфорда: . (ru)
|
