衝突径数

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衝突径数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2015/07/20 14:52 UTC 版)

2つの粒子間に反発力が働いている場合の模式図。力の向きは粒子間軸に平行で、無限遠では0になる。実線は入射粒子の軌道で、点線は相互作用のない無限遠での軌道を延長したものである。bが衝突径数、θは散乱角である。この図では簡単のため、標的粒子の質量が入射粒子の質量に比べて十分大きく、静止しているとした。この場合、実験室系と重心系での表示は一致している。

衝突径数（しょうとつけいすう、impact parameter）とは、ある粒子が標的の粒子に向かって進むときに、粒子間に力が働かないとした場合の最近接距離のことである。しばしば「衝突係数」と誤記される。慣習的に記号"b"が使われる。原子物理学などで散乱問題を扱うときの基本的な量である。

2つの粒子間の相互作用が中心力の場合、系の角運動量は、無限遠での粒子間の相対速度、換算質量、衝突径数の積で与えられ、角運動量保存則によってその値は不変となる。

粒子間相互作用の生じる距離が、入射粒子のド・ブロイ波長より十分長い場合（すなわち、相互作用距離が長い、もしくは運動量が大きい場合）、粒子の運動を古典力学的に扱うことができる。例えばある衝突径数bで、2つの原子もしくはイオンが特定の反応を起こす確率をP(b)と定義すると、反応断面積σは次のように書ける。

$\sigma =2\pi \int _{0}^{\infty }bP(b)db$ この項目は、物理学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:物理学／Portal:物理学）。