中心势散射(central potential scattering),理学-物理学-力学-经典力学-动力学-两体问题,两体弹性碰撞中,相互作用力为有心力的相对运动过程。中心势场具有各向同性,系统的角动量守恒,相对位移在以角动量为法向量的平面内。采用平面极坐标系,系统的拉氏量是:式中为单粒子系统的粒子质量或两体系统的折合质量。该拉氏量不显含时间,并且为循环坐标,因此系统的能量和角动量守恒。由此可得粒子的轨道:中心势散射示意图如图所示,记入射粒子的瞄准距离为。瞄准距离是从势场的中心到粒子速度所在直线的距离。是轨道上距离中心最近的点,的距离,可由能量和角动量守恒确定:散射角为:其中:对微观系统,难以确定粒子的轨道和瞄准距离,只有粒子的始末状态可测。散射到到角度范围的粒子,是瞄准距离在到的粒子。当均匀束流入射时,散射到角度区间的粒子正比于截面(圆环面积):而角度区间对应的立体角为:定义微分散射截面:它可以与探测器测量值直接比较:式中为束流强度,即在单位时间内,通过束流横截面上的单位面积的粒子数目;为单位时间内进入探测器的散射粒子数目;为探测器对中心点张开的立体角。