Mott Scattering: Sepantas Spin Elektron

Mott Scattering: Sepantas Spin Elektron

=====================================

Dalam fisika, Mott scattering juga dikenal sebagai spin-coupling inelastic Coulomb scattering, adalah proses pemisahan dua spin negatif suatu beam elektron oleh scattering beam tersebut dari lapangan Coulomb atom berat. Dengan demikian, nama ini diambil dari Nevill Francis Mott, yang pertama kali mengembangkan teori ini. Mott scattering digunakan terutama untuk mengetahui polarisasi spin suatu beam elektron.

Dalam kata-kata sehari-hari, Mott scattering mirip dengan Rutherford scattering, tetapi menggunakan elektron alih-alih partikel alpha, karena mereka tidak berinteraksi melalui interaksi kuat (hanya melalui interaksi lemah dan elektromagnetisme). Hal ini memungkinkan elektron untuk menembus inti atom, memberikan wawasan yang sangat berharga terhadap struktur inti.

Elektron-positif tersebut sering diarahkan ke foil emas karena emas memiliki bilangan atom (Z) yang tinggi, tidak reaktif, dan dapat dengan mudah dibuat menjadi film tipis (mengurangi scattering ganda). Adanya term spin-orbit dalam potensial scattering memperkenalkan ketergantungan spin dalam cross section scattering. Dua detektor berada pada sudut yang sama dengan foil ke kiri dan kanan, menghitung jumlah elektron yang terpental. Asimetri A, diberikan oleh:

A = SP,

di mana S adalah fungsi Sherman, dan P adalah polarisasi spin.

Formulanya Mott Cross Section

Mott cross section formula adalah deskripsi matematika dari scattering suatu beam elektron tinggi energi dari inti atom berukuran positif di ruang. Pattern diffraction Mott adalah patokan teoritis yang diproduksi oleh model matematika ini. Dengan demikian, formula Mott digunakan sebagai titik awal dalam perhitungan studi diffraction scattering.

Equation untuk Mott cross section termasuk term scattering inelasitik untuk mengambil kira rebound target proton atau inti atom. Formula juga dapat disesuaikan dengan efek relativistik elektron yang tinggi dan momen magnetnya [1].

Ketika pola diffraction yang ditemukan secara eksperimenial tidak sesuai dengan Mott scattering, maka hal ini memberikan petunjuk tentang ukuran dan bentuk inti atom [2] [1]. Alasan adalah bahwa formula Mott asumsi hanya interaksi Coulombik dan magnetik antara elektron masuk dan target. Ketika target berupa bola yang terisi oleh muatan daripada titik, penambahan ke formula Mott (term form factor) dapat digunakan untuk menguji distribusi muatan dalam bola.

Aplikasi

Born approximation of diffraction suatu beam elektron oleh inti atom adalah pengembangan Mott scattering [3].

Referensi:

  • "Electron Scattering from Nuclei". Hyperphysics. Diakses tanggal 2020-03-19.
  • Rose, M. E. (1948-02-15). "The Charge Distribution in Nuclei and the Scattering of High Energy Electrons". Physical Review. 73 (4). American Physical Society (APS): 279–284. Bibcode:1948PhRv…73..279R. doi:10.1103/physrev.73.279.
  • Mott, N. F.; Massey, H.S.W. (1965). The theory of atomic collisions (3rd ed.). Oxford: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-851242-4. OCLC 537272.
  • Stohr, J.; Siegmann, H.C. (2006). Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. doi:10.1007/978-3-540-30283-4. ISBN 978-3-540-30282-7.
  • Gay, T. J.; Dunning, F. B. (1992). "Mott electron polarimetry". Review of Scientific Instruments. 63 (2). AIP Publishing: 1635–1651. Bibcode:1992RScI…63.1635G. doi:10.1063/1.1143371.

Dalam artikel ini, kita telah membahas Mott scattering dan formula Mott cross section yang terkait dengan scattering elektron dari inti atom. Formula Mott digunakan sebagai titik awal dalam perhitungan studi diffraction scattering, dan deviasi dari pola diffraction yang ditemukan secara eksperimenial dapat memberikan petunjuk tentang ukuran dan bentuk inti atom.