Mott scattering
ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, મોટ સ્કેટરિંગને સ્પિન-કપલિંગ ઇનિલાસ્ટિક કૂલમ્બ સ્કેટરિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જે ભારે અણુઓના કૂલમ્બ ક્ષેત્રમાંથી બીમને છૂટા કરીને ઇલેક્ટ્રોન બીમની બે સ્પિન સ્થિતિઓનું વિભાજન છે. તેનું નામ નેવિલ ફ્રાન્સિસ મોટના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે, જેમણે સૌપ્રથમ સિદ્ધાંત વિકસાવ્યો હતો. તેનો ઉપયોગ મોટે ભાગે ઇલેક્ટ્રોન બીમના સ્પિન ધ્રુવીકરણને માપવા માટે થાય છે. સામાન્ય શબ્દોમાં, મોટ સ્કેટરિંગ એ રધરફર્ડ સ્કેટરિંગ જેવું જ છે પરંતુ આલ્ફા કણોને બદલે ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા (માત્ર નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ દ્વારા) દ્વારા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી, જે ઇલેક્ટ્રોનને અણુ બીજકમાં પ્રવેશવા માટે સક્ષમ બનાવે છે, જે પરમાણુ માળખામાં મૂલ્યવાન સમજ આપે છે. વર્ણન ઇલેક્ટ્રોનને ઘણીવાર સોનાની વરખ પર છોડવામાં આવે છે કારણ કે સોનાનો અણુ ક્રમાંક (ઝેડ) ઊંચો હોય છે, તે બિન-પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે (ઓક્સાઇડ સ્તર બનાવતા નથી), અને તેને સરળતાથી પાતળા આવરણમાં બનાવી શકાય છે (બહુવિધ સ્કેટરિંગને ઘટાડે છે). સ્કેટરિંગ પોટેન્શિયલમાં સ્પિન-ઓર્બિટ શબ્દની હાજરી સ્કેટરિંગ ક્રોસ સેક્શનમાં સ્પિન અવલંબન રજૂ કરે છે. વરખની ડાબી અને જમણી બાજુ બરાબર સમાન સ્કેટરિંગ ખૂણા પર બે ડિટેક્ટર્સ વેરવિખેર ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાની ગણતરી કરે છે. અસમપ્રમાણતા A, દ્વારા આપવામાં આવે છેઃ એ = એસ. પી. અનુસાર સ્પિન ધ્રુવીકરણ P ની માત્રાને પ્રમાણસર છે, જ્યાં S એ શેરમન કાર્ય છે. મોટ ક્રોસ સેક્શન સૂત્ર એ અવકાશમાં પરમાણુ કેન્દ્રક-કદના હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા બિંદુથી ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન બીમના સ્કેટરિંગનું ગાણિતિક વર્ણન છે. મોટ સ્કેટરિંગ એ આવા ગાણિતિક મોડેલ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ સૈદ્ધાંતિક વિવર્તન પેટર્ન છે. તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોન સ્કેટરિંગ વિવર્તન અભ્યાસોમાં ગણતરીમાં પ્રારંભિક બિંદુ તરીકે થાય છે. મોટ ક્રોસ સેક્શન માટેના સમીકરણમાં લક્ષ્ય પ્રોટોન અથવા ન્યુક્લિયસના પુનરાવર્તનને ધ્યાનમાં લેવા માટે અસ્થિર સ્કેટરિંગ શબ્દનો સમાવેશ થાય છે. તેને ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોનની સાપેક્ષ અસરો અને તેમની ચુંબકીય ક્ષણ માટે પણ સુધારી શકાય છે. જ્યારે પ્રાયોગિક રીતે જોવા મળતી વિવર્તન પેટર્ન ગાણિતિક રીતે મેળવેલા મોટ સ્કેટરિંગથી વિચલિત થાય છે, ત્યારે તે અણુ ન્યુક્લિયસના કદ અને આકાર વિશે સંકેત આપે છે તેનું કારણ એ છે કે મોટ ક્રોસ સેક્શન આવતા ઇલેક્ટ્રોન અને લક્ષ્ય વચ્ચે માત્ર બિંદુ-કણ કુલોમ્બિક અને ચુંબકીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ધારે છે. જ્યારે લક્ષ્ય એક બિંદુને બદલે ચાર્જ કરેલું ગોળ હોય, ત્યારે ગોળાની અંદર ચાર્જના વિતરણની તપાસ કરવા માટે મોટ ક્રોસ સેક્શન સમીકરણ (ફોર્મ ફેક્ટર શરતો) માં ઉમેરાઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અણુ કેન્દ્રક દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનના કિરણના વિવર્તનનો બોર્ન અંદાજ એ મોટ સ્કેટરિંગનું વિસ્તરણ છે. સંદર્ભો ઇલેક્ટ્રોન બીમ પાયાના ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર સ્કેટરિંગ