مختصری بر نظریه برخورد

دسته بندي : علوم پایه » شیمی
نظریه برخورد
مقدمه
چون قوانین بقا در مکانیک کوانتومی نیز معتبر هستند، لذا نتایجی که از استعمال آنها حاصل می‌شود که در مورد ذراتی با اندازه‌های اتمی و زیراتمی و کلان نیز معتبر است. در بیشتر مسائل برخورد ، ذرات برخورد کننده با سرعت ثابت حرکت می‌کنند و مدتی قبل از برخورد و بعد از آن تحت تأثیر هیچگونه نیرویی قرار نمی‌گیرند، در حالی که به هنگام برخورد ، تحت تأثیر نیروهایی هستند که بر یکدیگر وارد می‌کنند.
بنابراین از آنچه گفته شد، می‌توان نتیجه گرفت که برخورد را می‌توان با توجه به نوع و اندازه ذرات برخورد کننده مورد مطالعه قرار داد. به عنوان مثال ، در برخورد دو ذره با اندازه‌های بزرگ ، برخورد و تماس ذرات با یکدیگر کاملا اتفاق می‌افتد، در صورتی که در برخورد ذرات باردار اصلا تماسی بین ذرات صورت نمی‌گیرد، بلکه ذرات در اثر نیروهایی که به یکدیگر وارد می‌کنند، از کنار یکدیگر پراکنده می‌شوند. بنابراین ، در حالت کلی برخورد را می‌توان از دو دیدگاه مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی مورد مطالعه قرار داد.
نظریه برخورد از دیدگاه مکانیک کلاسیک
دو ذره با اندازه‌های معمولی را در نظر می‌گیریم که در حالت کلی به طرف یکدیگر در حال حرکت هستند. ذرات بعد از برخورد با یکدیگر در مسیرهای متفاوت پراکنده می‌شوند. در این حالت اگر نیروهای متقابل به هنگام برخورد ، تابع قانون سوم نیوتن باشند، اندازه حرکت خطی کل ذرات قبل از برخورد و بعد از برخورد برابر خواهد بود. اگر قانون سوم نیوتن بصورت دقیقش معتبر باشد، اندازه حرکت زاویه‌ای کل نیز بقا خواهد داشت (بقای اندازه حرکت زاویه‌ای).
هچنین اگر نیروهای متقابل پایستار باشند، (به عنوان مثال نیروی اصطکاک یا نیروهای غیرپایستار دیگر وجود نداشته باشد) ، انرژی جنبشی ثابت خواهد بود (چون انرژی پتانسیل قبل و بعد از برخورد یکسان است). در هر حال ، اگر تمام انرژی و اندازه حرکت خطی و زاویه‌ای از جمله آنچه را که با تمام تشعشعات صادر شده از دستگاه و تمام انرژیهایی که از صورت جنبشی به صورتهای دیگر و بالعکس تبدیل می‌شوند، همراه است، در نظر بگیریم، قوانین بقا همیشه معتبر خواهند بود.
شایان ذکر است که آنچه در مورد برخورد ذرات در مکانیک کلاسیک گفته شد، در حالت کلی است. به عبارت د