2.4 Сечение взаимодействия и дифференциальное сечение
Вероятность взаимодействия электрона, совершающего любое взаимодействие с атомом, определяется сечением взаимодействия. Концепция сечения взаимодействия хорошо описывается с помощью следующей аналогии данной Рудольфом Пайерлс (Родос, 1986) ''Если я бросаю мяч на стеклянное окно площадью один квадратный метр, может быть один шанс из десяти, что стекло разобьется и девять шансов из десяти, что мяч просто отскочит. На языке физиков данное окно, для мяча, брошенного в этом направлении определенным образом, имеет сечение разрушения (неупругое!) 0,1 м2 и сечение упругого рассеяния 0,9 м2. Таким образом, каждое возможное взаимодействие имеет дифференциальное сечение, которое зависит от энергии частицы, в нашем случае от энергии пучка. Сечение (для которого мы будем использовать греческую букву σ) имеет размерность площади (не квадратных метров, которые используются в аналогии Пайерлса, а небольшая часть области атома, которая называется «Барн»). Один барн равен 10-28 м2 (это (10-5 нм2), это название возникло из-за чувство юмора некоторых физиков, которые считали, что эта невообразимо малая область, велика, как дверь сарая. Сечение не представляет собой физическую область, но, когда делится на фактическую площадь атома, он представляет собой вероятность того, что акт рассеяние произойдет.
