Studente di fisica

Interazione radiazione materia

Si inizia con una breve introduzione noiosissima sulle differenze tra protone neutrone ed elettrone (ma secondo te, al terzo anno di fisica non sappiamo le differenze ?!?), sulle scale di energia, tipo kev, Mev e balle varie.
Una cosa che sarebbe dovuta essere ampliata: la sezione d'urto, è un concetto mai visto prima, in pratica si tratta di un'area che descrive la probabilità che avvenga o meno un urto, in altre parole è come se la particella che va incontro al bersaglio, dotato di una certa sezione d'urto, vedesse tale bersaglio grande quanto la sezione d'urto, considerate le probabilità.
Adesso è bene introdurre lo scattering di Rutherford, che ipotizza che una particella pesante (per es un p+) interagisca elettricamente (quindi solo forza columbiana) con un bersaglio FISSO (considerato tale per la massa molto maggiore) carico elettricamente.
Utilizzando la conservazione dell'energia e della quantità di moto, in maniera del tutto classica, introducendo il parametro d'urto b (la distanza tra il centro della sezione d'urto del bersaglio e l'asse della traiettoria del proiettile) allora la sezione efficace (cioè la probabilità) d sigma/d teta è di facile calcolo.
Si trova per cui una formula abbastanza precisa, se si tratta di angoli non troppo piccoli (altrimenti gli e- schermano il nucleo) e non troppo grandi (per via del raggio finito del nucleo), che può essere determinata anche in maniera quantistica (che lamer!! ).
Ovviamente si può calcolare la perdita di energia per spazio percorso, inoltre si può calcolare la sezione d'urto differenziale per energia trasferita.
Ora si passa al calcolo di S, in particolare di Scoll (la perdita di energia per collisione) che viene divisa in Sv (collisioni vicine) ed Sl (collisioni lontane), per arrivare alla famigerata FORMULA DI BETHE-BLOCK, cioè:

Dove rho è la densità del materiale (da cui dipende il numero di atomi per univtà di volume), re- è il raggio classico dell'elettrone, Z il numero di massa del bersaglio, z quello del proiettile.