Dalam kimia, fisika nuklir, dan fisika partikel, inelastic scattering adalah proses di mana status internal partikel atau sistem partikel berubah setelah collisinya. Biasanya, ini berarti energi kinetik partikel pengaruh tidak dikonservasi (berbeda dengan elastic scattering). Selain itu, collision relativistik yang melibatkan transisi dari satu jenis partikel ke lainnya disebut inelastic bahkan jika partikel keluaran memiliki energi kinetik yang sama dengan partikel pengaruh.
Dalam proses Compton scattering, dua partikel dalam collision transfer energy, sehingga terjadi hilangnya energi pada partikel yang diukur. Oleh karena itu, inelastic scattering sering terjadi ketika elektron adalah partikel pengaruh. Kemungkinan inelastic scattering bergantung pada energi partikel pengaruh; biasanya lebih kecil daripada kemungkinan elastic scattering.
Dalam beberapa kasus, inelastic scattering dapat diabaikan karena energi partikel pengaruh yang tinggi, seperti dalam gas electron diffraction (GED), reflection high-energy electron diffraction (RHEED), dan transmission electron diffraction. Namun, deep inelastic scattering of electrons from protons telah memberikan bukti langsung tentang eksistensi quark.
Ketika photon adalah partikel pengaruh, proses scattering inelastic yang terjadi disebut Raman scattering. Dalam proses ini, photon incident berinteraksi dengan materi (gas, cairan, dan padat) dan frekuensi photon dipindahkan ke arah merah atau biru. Peningkatan frekuensi ke arah merah dapat diamati ketika energi partikel pengaruh ditransferkan ke dalam materi, sehingga menambah energinya; proses ini disebut Stokes Raman scattering. Sebaliknya, peningkatan frekuensi ke arah biru dapat diamati ketika energi internal materi ditransferkan ke photon; proses ini disebut anti-Stokes Raman scattering.
Inelastic scattering juga terjadi dalam interaksi antara elektron dan photon. Ketika photon dengan energi tinggi berinteraksi dengan elektron yang bebas (lebih tepatnya, lemah karena elektron bebas tidak dapat berpartisipasi dalam inelastic scattering dengan photon) dan transfer energy, proses ini disebut Compton scattering. Selain itu, ketika elektron dengan energi relatifistisik berinteraksi dengan photon inframerah atau visible, elektron memberikan energi ke photon; proses ini disebut inverse Compton scattering.
Neutron juga mengalami beberapa tipe scattering, termasuk elastic dan inelastic scattering. Apakah scatter yang terjadi elastis atau tidak bergantung pada kecepatan neutron, apakah cepat, panas, atau berada di tengah-tengah. Selain itu, scatter bergantung pada inti nucleus dan cross section neutron. Dalam inelastic scattering, neutron berinteraksi dengan inti nucleus dan energi kinetik sistem berubah. Biasanya, ini mengaktifkan nucleus, sehingga menjadi dalam keadaan yang tidak stabil dan cepat mengalami emisi radiasi untuk kembali ke keadaan stabil.
Collisions molekuler[edit]
Inelastic scattering sangat umum dalam collisions molekuler. Apapun collision yang mengarah pada reaksi kimia akan menjadi inelastic, tapi istilah inelastic scattering biasanya digunakan untuk collisions yang tidak menghasilkan reaksi. Terjadi transfer energi antara moda translasi (energi kinetik) dan rotasi dan vibrasi.
Jika energi yang ditransfer kecil dibandingkan dengan energi pengaruh partikel, maka kita berbicara tentang quasielastic scattering.
Referensi
- Warren Siegel (1999). Fields. p. 362.
- "Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) for materials characterization," B.J. Inkson, "Materials Characterization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Methods," 2016. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/elastic-scattering
- IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "inelastic scattering". doi:10.1351/goldbook.I03025