Sipalni presek

Pri jedrski reakciji usmerimo vzporeden curek izstrelkov na tarčo z začetnimi jedri (npr. jedra vodika ali devterija). Navadno je to ploščica ali ploska posodica s plinom, na katero pravokotno pada curek izstrelkov. Vsak izstrelek, ki gre skozi tarčo ne sodeluje z jedri v tarči. Nekateri odletijo skozi tarčo naravnost naprej. Tisti, ki pa z jedrom interegirajo, se na jedrih sipljejo in odletijo iz tarče pod različnimi koti.

Zanima nas, kakšna je porazdelitev števila delcev, ki odletijo iz tarče, po kotu $\theta$ glede na smer vpadnega curka. Prešteti moramo del sipanih elektronov ali oddanih delcev $\mathrm{d}N(\theta )$ v določenem času $t$, ki jih zajame merilnik pod kotom $\theta$. Merjenje ponovimo pri drugih kotih $\theta$ in dobimo porazdelitev po kotu $\theta$. Poznamo tudi številsko gostoto vpadnih delcev $j_0$. Količino, ki povezuje število sipanih delcev v delček prostorskega kota $\mathrm{d}\mathrm{\Omega }$ in vpadlo številsko gostoto delcev, vpeljemo kot diferencialni sipalni presek $\frac{\mathrm{d}\sigma }{\mathrm{d}\mathrm{\Omega }}$. Velja:

$\mathrm{d}N(\theta )=j_0\left(\frac{\mathrm{d}\sigma }{\mathrm{d}\mathrm{\Omega }}\right)\mathrm{d}\mathrm{\Omega }.$

$\mathrm{d}\mathrm{\Omega }$ je prostorski kot, pod katerim vidimo iz tarče vstopno odprtino detektorja. Z integracijo diferencialnega sipalnega preseka po celotnem prostroskem kotu dobimo t. i. totalni sipalni presek:

${\sigma }_T=\int \frac{\mathrm{d}\sigma }{\mathrm{d}\mathrm{\Omega }}\mathrm{d}\mathrm{\Omega }.$

Medtem, ko se je diferencialni sipani presek nanašal le na delček prostorksega kota, totalni sipalni presek zadeva celoten prostorski kot.

Glej tudi

• jedrska fizika
• sipanje
• Rutherfordovo sipanje