
【電】 impact parameter
在物理學與工程力學領域,"碰擊參數"(英語:impact parameter)指兩個物體發生碰撞前,其運動軌迹中心線之間的垂直距離。該參數是描述碰撞幾何特征的核心指标,常用于粒子物理學中的散射實驗分析,例如盧瑟福散射實驗中通過該參數預測粒子偏轉角度。
根據《朗道力學》第三章節的經典碰撞理論,碰擊參數$b$與角動量$L$存在數學關聯: $$ b = frac{L}{mu v_infty} $$ 式中$mu$為約化質量,$v_infty$為無窮遠處相對速度。該公式揭示了微觀粒子碰撞過程中能量傳遞與運動軌迹的關系。
在航天工程領域,NASA的軌道交會手冊特别強調該參數對航天器規避碰撞的計算價值。當空間碎片的碰擊參數小于兩物體半徑之和時,系統将觸發避障程式。牛津大學出版社《物理學術語詞典》第8版将該術語收錄為粒子動力學的基準參數,建議參考Springer出版的《Classical Dynamics》第5.3節獲取公式推導細節。
"碰撞參數"(通常稱為碰撞參數,而非"碰擊參數")是物理學中描述粒子碰撞過程的重要概念。以下是詳細解釋:
基本定義
碰撞參數(Impact Parameter)用符號b表示,指兩個粒子碰撞前相對運動軌迹之間的垂直距離。在硬球碰撞模型中,它等于碰撞直徑( d_{AB} )與兩粒子相對速度( vec{ur} )夾角的正弦值的乘積,即:
$$
b = d{AB} cdot sintheta
$$
該參數反映碰撞的激烈程度:b值越小,碰撞越劇烈(如正碰時b=0)。
物理意義
實際應用
在大氣污染控制工程中,慣性碰撞參數( K = frac{rho_p d_p u}{18mu d_c} )(ρ_p為顆粒密度,d_p為粒徑,u為流速,μ為氣體粘度,d_c為捕集體直徑)越大,顆粒慣性越強,碰撞捕集效率越高。
與恢複系數的區别
碰撞參數描述碰撞前的幾何條件,而恢複系數(CR)反映碰撞後能量恢複能力,兩者共同決定碰撞結果。恢複系數公式為:
$$
CR = frac{V{2f} - V{1f}}{V_1 - V_2}
$$
其中V為碰撞前後速度。
注:部分文獻可能将"碰撞參數"簡稱為"碰擊參數",但規範術語應為"碰撞參數"。若涉及具體工程問題,需結合材料屬性和環境參數綜合分析。
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