Parámetro de impacto

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Parámetro de impacto $b$ y ángulo de dispersión $Silencio$

En física, el parámetro de impacto $b$ se define como la distancia perpendicular entre la trayectoria de un proyectil y el centro de un campo de potencial $U (r)$ creado por un objeto al que se aproxima el proyectil (ver diagrama). Se lo suele mencionar en física nuclear (ver dispersión de Rutherford) y en mecánica clásica.

El parámetro de impacto está relacionado con el ángulo de dispersión $θ$ por

\theta =\pi -2b\int {\fnK} {\fnK} {\fnK} {\fnK} {\f} {\fnK}}}}}}}}}}

donde $v \infty$ es la velocidad del proyectil cuando está lejos del centro, y $r min$ es su distancia más cercana al centro.

Escattering de una esfera dura

El ejemplo más simple que ilustra el uso del parámetro de impacto es en el caso de la dispersión de una esfera. Aquí, el objeto que se acerca el proyectil es una esfera dura con radio ${\displaystyle R.$ . En el caso de una esfera dura, $U(r)=0$ cuando ${\displaystyle r]$ , y $U(r)=\infty$ para $r\leq R$ . Cuando $b confíaR$ , el proyectil pierde la esfera dura. De inmediato vemos que $\theta =0$ . Cuando $b\leq R$ , encontramos que $b=R\cos {\tfrac {\theta } {2}$

Centralidad de colisión

En física nuclear de alta energía —específicamente, en experimentos de coliding-beam— las colisiones pueden clasificarse según su parámetro de impacto. Las colisiones centrales tienen $b\approx 0$ , colisiones periféricas $0 won2R$ , y las colisiones ultraperiferales (UPCs) tienen $b confía2R$ , donde los núcleos colliding son vistos como esferas duras con radio ${\displaystyle R.$ .

Como la fuerza de color tiene un alcance extremadamente corto, no puede acoplar quarks que están separados por mucho más que el radio de un nucleón; por lo tanto, las interacciones fuertes se suprimen en las colisiones periféricas y ultraperiféricas. Esto significa que la multiplicidad de partículas en estado final (el número total de partículas resultantes de la colisión), es típicamente mayor en las colisiones más centrales, debido a que los partones involucrados tienen la mayor probabilidad de interactuar de alguna manera. Esto ha llevado a que la multiplicidad de partículas cargadas se use como una medida común de la centralidad de la colisión, ya que las partículas cargadas son mucho más fáciles de detectar que las partículas sin carga.

Dado que las interacciones fuertes son prácticamente imposibles en las colisiones ultraperiféricas, se pueden utilizar para estudiar interacciones electromagnéticas (es decir, interacciones fotón-fotón, fotón-nucleón o fotón-núcleo) con baja contaminación de fondo. Debido a que las UPC suelen producir solo de dos a cuatro partículas en estado final, también son relativamente "limpias" en comparación con las colisiones centrales, que pueden producir cientos de partículas por evento.

Véase también

Distancia del enfoque más cercano
Trayectoria hiperbólica § Parámetro de impacto
Geodésica Schwarzschild
Pruebas de relatividad general

Referencias

^ Landau L. D. and Lifshitz E. M. (1976) Mecánica3o. ed, Pergamon Press. ISBN 0-08-021022-8 (hardcover) y ISBN 0-08-029141-4 (softcover).
^ mitopercourseware, MIT (3 septiembre 2021). "Notas" (PDF).
^ "Parámetro de impacto para la estafatura nuclear". hiperfísica.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 2021-09-03.
^ * Relativistic Heavy Ion Physics without Nuclear Contact, C.A. Bertulani and G. Baur, Physics Today, March 1994, pg. 22.
^ Drozhova, Tatiana (enero de 2017). "Centrality and collision event-plane determination in ALICE at the LHC". Diario de Física: Serie de sesiones. 798 (1): 012061. Bibcode:2017JPhCS.798a2061D. doi:10.1088/1742-6596/798/1/012061.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/rutsca2.html

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