W pracy zaprezentowano systematyczne rozważania prowadzące do przedstawienia postaci twierdzenia optycznego dla rozpraszania fal na trójwymiarowych niejednorodnościach zlokalizowanych w pobliżu płaszczyzny łączącej dwa izotropowe ośrodki o różnych właściwościach sprężystych. Porównano bilans energii dla fal płaskich padających na powierzchnię idealną z bilansem energii dla fal padających na przypowierzchniowe centrum rozpraszające. Wykorzystując asymptotyczną (w przybliżeniu dalekich odległości) postać fal rozproszonych oraz przybliżenie stacjonarnej fazy, sformułowano twierdzenie optyczne dla przypadku padania fal objętościowych podłużnych (P) oraz poprzecznych (SV i SH). Wykazano, że postać twierdzenia, mimo wektorowego charakteru przemieszczeń, nie odbiega od przypadku skalarnego.
EN
The well-known (e.g. in quantum mechanics) optical theorem relates the forward scattering amplitude to the total cross section of a scatterer. An analogous theorem is obtained in this paper for the scattering of elastic waves by a localized three-dimensional irregularity on a plane interface between two solid half spaces. The extended optical theorem is derived, basing on energy conservation principle with employing the stationary phase method. A plane harmonic P-, SV- and SH-wave incident upon a three-dimensional obstacle is considered in detail. It is shown, that the total cross section is simply related to the imaginary part of the farfield scattering amplitude in directions of reflected and transmitted plane wave modes.
Rozpraszanie elastyczne proton-proton przy wysokich energiach jest procesem o prostej kinematyce, lecz zaskakująco złożonej dynamice. Pomiary tych procesów w zderzaczach cząstek wymagają specjalnie zaprojektowanych detektorów oraz nietypowych warunków pomiarowych. W artykule opisuję fizykę procesów elastycznych oraz metodę eksperymentalną pomiaru wykonanego w ramach Współpracy ATLAS na akceleratorze LHC. Przedstawiam kluczowe elementy analizy danych, a także omawiam konsekwencje uzyskanego wyniku dla naszego rozumienia oddziaływań silnych.
EN
Proton-proton elastic scattering at high energy is a process with simple kinematics but surprisingly complex dynamics. Measurements of these processes at particle colliders require dedicated detectors and unusual measurement conditions. In the article, I describe the physics of elastic processes and the experimental method in the context of the measurement performed by the ATLAS Collaboration at the LHC accelerator. I present the key elements of the data analysis and discuss the consequences of the obtained results for our understanding of the strong interactions.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.