Wirkungsquerschnitt

Wịr|kungs|quer|schnitt 〈m. 1〉 Größe, die für die Wechselwirkung eines (Teilchen-)Strahls mit einem Stoff charakteristisch ist, definiert durch die Anzahl der Wechselwirkungen pro Zeiteinheit, dividiert durch die Anzahl der pro Zeit- u. Flächeneinheit senkrecht zur Strahlrichtung eintreffenden Teilchen

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Wịr|kungs|quer|schnitt; Formelzeichen: σ: ein Maß für die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines bestimmten mikrophysikal. Prozesses beim Zusammentreffen von Teilchen der Sorte A mit solchen der Sorte B, sodass man in Bezug auf die betr. Ereignisse von Absorptions-, Einfang-, Reaktions-, Stoß- oder Streuquerschnitten spricht. Der W. von Nukleonen liegt bei 10^‒24 cm² oder 1 barn, der von Atomen u. Molekülen bei ca. 10^‒15 cm² (↑ Stoßquerschnitt).

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Wirkungsquerschnitt,

 

Atom-, Kern- und Elementarteilchenpyhsik: Formelzeichen σ, bei Stoßprozessen ein Maß für die Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung von Teilchen einer Sorte A mit Teilchen einer Sorte B, d. h. für die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines bestimmten Ergebnisses (z. B. Anregung und Aktivierung von Atomen oder Kernen, Einfangprozesse, Streuung von Teilchen in eine bestimmte Richtung, Erzeugung bestimmter Reaktionsprodukte). Der im Allgemeinen von der aufgenommenen und abgegebenen Energie abhängige Wirkungsquerschnitt ist definiert als der Quotient der Zahl der Prozesse, die während einer bestimmten Zeit erfolgen, durch die Zahl der Teilchen, die je Flächeneinheit während dieser Zeit in das Reaktionsgebiet einfallen. Anschaulich geometrisch entspricht der Wirkungsquerschnitt einer Fläche, die z. B. ein Teilchen der Sorte A dem einfallenden Strom der Teilchen B senkrecht entgegenstellen müsste, um mit der gleichen Wahrscheinlichkeit getroffen zu werden, mit der der betreffende Prozess erfolgt.

 

Je nach Art der Prozesse wird zwischen Reaktions-, Absorptions-, Stoß-, Streu-, Spaltquerschnitt usw. unterschieden. Dabei gibt ein totaler Wirkungsquerschnitt die Häufigkeit aller Prozesse einer Art an, der differenzielle Wirkungsquerschnitt, dσ / dΩ, bei Streu- und Stoßprozessen dagegen die Häufigkeit der in einen bestimmten Raumwinkelbereich dΩ gestreuten Teilchen. Als totaler Wirkungsquerschnitt wird auch die Summe der zu verschiedenen Prozessen beziehungsweise Reaktionskanälen gehörenden partiellen Wirkungsquerschnitte bezeichnet, z. B. als totaler Streuquerschnitt die Summe aus elastischem und unelastischem Streuquerschnitt. - Der totale Wirkungsquerschnitt von Kernen, Molekülen oder Atomen liegt meist in der Größenordnung ihrer geometrischen Querschnitte (etwa 10^-24 cm² = 1 barn bei Kernen, etwa 10^-15 cm² bei Atomen). Er kann jedoch (z. B. wegen konkurrierender Prozesse) sehr viel kleiner oder (z. B. wegen Resonanzwechselwirkung) sehr viel größer sein.

 

Der Begriff des Wirkungsquerschnitts wurde 1915 von C. W. Ramsauer eingeführt.

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Wịr|kungs|quer|schnitt, der (Kernphysik): als Maß für die Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung zwischen Elementarteilchen verschiedener Sorten geltende gedachte Fläche, die ein Teilchen einer Sorte einem Strom einfallender Teilchen einer anderen Sorte senkrecht entgegenstellt.