Streuung (Physik)

Die Streuung (eng. scattering) ist ein physikalischer Prozess, bei dem eine teilchenartige und/oder wellenförmige Strahlung (z.B. Licht, Schall, Elektronen und selbst ganze Atome oder Moleküle) an einem Objekt, das als Streuzentrum dient, abgelenkt, d.h. gestreut bzw. reflektiert wird. Als Streuwinkel $LaTeX: \theta$ bezeichnet man den Winkel, um den das Teilchen bzw. die Strahlung abgelenkt wird.

Die Trefferwahrscheinlichkeit $LaTeX: w$ der Strahlungsteilchen entspricht der Gesamtfläche der $LaTeX: N$ Targetteilchen, also $LaTeX: \sigma\cdot N$ (rot), geteilt durch die Gesamtfläche $LaTeX: F$ des Targets (blau).

Die Intensität der Streustrahlung hängt vom dem als Flächeneinheit (z.B. m²) angegebenen Streuquerschnitt oder Wirkungsquerschnitt $LaTeX: \sigma$ ab, aus dem sich die Wahrscheinlichkeit $LaTeX: w$ errechnet, mit der ein Strahlungsteilchen auf ein Zielobjekt (eng. target) trifft, von dem es abgelenkt wird. Der Name leitet sich davon ab, dass bei der klassischen Streuung einer Punktmasse an einer inelastischen Kugel der Wirkungsquerschnitt gleich der Querschnittsfläche dieser Kugel ist. Hat man es mit insgesamt $LaTeX: N$ kugelförmigen Streuzentren zu tun, so errechnet sich die Streuwahrscheinlichkeit rein geometrisch aus dem Verhältnis der Gesamtfläche der Streuzentren $LaTeX: \sigma \cdot N$ zur insgesamt bestrahlten Fläche $LaTeX: F$, d.h.:

$LaTeX: w = \sigma \frac{N}{F} \quad \Leftrightarrow \quad \sigma = w \frac{F}{N}$

Der totale Wirkungsquerschnitt ist für Streuprozesse, die einander ausschließen, gleich der Summe der einzelnen Wirkungsquerschnitte.

Siehe auch

• Streuung (Physik) - Artikel in der deutschen Wikipedia