影響パラメータ

物理学において、衝突パラメータbは、飛翔体の軌道と、飛翔体が接近する物体によって生成されるポテンシャル場U ( r )の中心との間の垂直距離として定義されます(図を参照)。これは、原子核物理学(ラザフォード散乱を参照) や古典力学で よく用いられます。

衝撃パラメータは散乱角θと^{[ 1 ]の関係にある。}

${\displaystyle \theta =\pi -2b\int _{r_{\text{min}}}^{\infty }{\frac {dr}{r^{2}{\sqrt {1-(b/r)^{2}-2U/(mv_{\infty }^{2})}}}},}$

ここで、v _{∞ は}発射体が中心から遠いときの速度であり、r _minは発射体が中心から最も近い距離である。^{[ 2 ]}

衝突パラメータの使用例を示す最も単純な例は、球体からの散乱の場合である。ここでは、発射体が接近する物体は半径の硬い球体である。${\displaystyle R}$硬い球体の場合、${\displaystyle U(r)=0}$いつ${\displaystyle r>R}$、 そして${\displaystyle U(r)=\infty }$ のために${\displaystyle r\leq R}$。 いつ${\displaystyle b>R}$発射体は硬い球体を外れます。すぐに次のことがわかります。${\displaystyle \theta =0}$。 いつ${\displaystyle b\leq R}$すると、${\displaystyle b=R\cos {\tfrac {\theta }{2}}.}$^{[ 3 ]}

高エネルギー原子核物理学、特に衝突ビーム実験では、衝突は衝突パラメータによって分類されることがある。中心衝突は${\displaystyle b\approx 0}$周辺衝突は${\displaystyle 0<b<2R}$、超周辺衝突（UPC）^{[ 4 ]}は${\displaystyle b>2R}$衝突する原子核は半径の硬い球体とみなされる${\displaystyle R}$。

カラーフォースは極めて短い範囲しか持たないため、核子半径よりもはるかに離れたクォーク同士を結合させることはできません。したがって、周辺衝突や超周辺衝突では強い相互作用が抑制されます。これは、衝突によって生じる粒子の総数（最終状態の粒子多重度）が、中心衝突では通常最大になることを意味します。これは、中心衝突では、関与するパートンが何らかの形で相互作用する確率が最も高くなるためです。このため、荷電粒子は非荷電粒子よりもはるかに検出しやすいため、荷電粒子多重度が衝突中心性の一般的な尺度として使用されるようになりました。^{[ 5 ]}

超周辺衝突では強い相互作用が事実上不可能であるため、低バックグラウンド汚染で電磁相互作用（すなわち、光子-光子相互作用、光子-核子相互作用、または光子-原子核相互作用）を研究するために利用できる。また、超周辺衝突では通常、最終状態粒子が2～4個しか生成されないため、1回の衝突で数百個の粒子を生成する中心衝突と比較すると、比較的「クリーン」である。

• 最接近距離
• 双曲線軌道 § 衝突パラメータ
• シュヴァルツシルト測地線 § 重力による光の屈折
• 一般相対性理論の検証

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