Streu-Experimente mit festem Target -
Der Streu- oder Wirkungs-Querschnitt
s
Ein zentraler Begriff bei Streu- Experimenten ist der sogenannte
Streu- oder Wirkungsquerschnitt.
Was kann man sich darunter vorstellen?
Spricht ein Teilchenphysiker vom Wirkungsquerschnitt eines Streu-Experiments, so gibt er damit
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ein Maß für die "
Reaktionshäufigkeit
" bei Streu- oder Kollisions-Experimenten an. Eine Kollision mit einem
großen
Wirkungsquerschnitt führt zu
mehr Ereignissen pro Zeiteinheit, als eine mit einem kleinen.
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Wir werden hier folgende Wirkungsquerschnitte
unterscheiden
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a)
geometrischer
Wirkungsquerschnitt (auch geometrischer
Reaktions
querschnitt)
b)
totaler
Wirkungsquerschnitt
c)
differenzieller
Wirkungsquerschnitt
Für die Besprechung des Wirkungsquerschnitts benötigen wir noch einige
neue Begriffe
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a)
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totale Reaktionsrate
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"Gesamtzahl der Reaktionen pro Zeiteinheit"
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b)
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Strahlteilchenrate
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"Zahl der Strahl-Teilchen pro Zeiteinheit"
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c)
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Teilchendichte
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"Zahl der Teilchen pro Volumeneinheit" (eines Teilchenstrahles)
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d)
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Flächendichte
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"Zahl der Streuzentren pro Flächeneinheit" (in einem Target)
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e)
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Stromdichte (Fluss)
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"Zahl der Strahl-Teilchen pro Zeiteinheit und Flächeneinheit"
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Als Symbol verwendet man für den Wirkungsquerschnitt den griechischen Buchstaben
s
(Sigma)
.
Als Einheit des Wirkungsquerschnitts wird üblicherweise die sehr kleine
Flächen
einheit 1 barn mit
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1 barn = 1 b = 1
.
10
-28
m
2
verwendet.
Entsprechend benutzt man auch Millibarn (1 mb), Mikrobarn (1
m
b)
usw..
Barn
ist das englische Wort für
Scheune.
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Nach so vielen neuen Begriffen sehen wir uns jetzt mal an, was man sich anschaulich unter einem Wirkungsquerschnitt (WQ) vorstellen kann.
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