Diskussion:Wirkungsquerschnitt/Archiv

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[[Diskussion:Wirkungsquerschnitt/Archiv#Thema 1]]

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Differentieller Wirkungsquerschnitt

Den differentiellen Wirkungsquerschnitt als eine Wahrscheinlichkeit zu definieren erscheint mir problematisch, da er größer als 1 werden kann. Leider habe ich keine bessere Alternative anzubieten. So wie es jetzt ist, ist es jedenfalls nicht richtig.

Hallo Anonymus,

der diff. WQ wird im Artikel nicht "als eine Wahrscheinlichkeit definiert", sondern er "BESCHREIBT" die Wahrscheinlichkeit dafür, dass .... Kein WQ, auch nicht der integrale, "ist" eine Wahrscheinlichkeit, denn dann müsste er dimensionslos sein!

Ein kleiner Tipp: Diskussionsbeiträge bitte datieren, damit ein späterer Leser sehen kann, ob die Frage/Bemerkung noch aktuell oder längst durch den Artikel überholt ist... --UvM 22:02, 24. Aug 2006 (CEST)

Hallo UvM,

ich habe mich nochmals mit dem differentiellen WQ beschäftigt und möchte meinen Diskussionsbeitrag etwas präzisieren. Ich gebe dir absolut recht: so wie ich es formuliert hatte ist es nicht sinnvoll.

Im Artikel steht: "[der diff. WQ] ist proportional der Wahrscheinlichkeit dafür, dass bei der Wechselwirkung das gestreute Teilchen [...] in einen infinitesimalen Raumwinkelbereich [...] hinein fliegt." Damit der diff. WQ zu einer Wahrscheinlichkeit proportional sein kann, muss es eine (dimensionsbehaftete) Konstante $c$ geben, so dass gilt: $P(d\Omega )=c\cdot {\frac {d\sigma }{d\Omega }}$, wenn $p(d\Omega )$ die W-Keit für eine Ablenkung in das entsprechende Raumwinkelelement bezeichnet. Da wir eine Wechselwirkung voraussetzen (vgl. Artikeltext) ist die Gesamtwahrscheinlichkeit über alle $d\Omega$ gleich 1. Dies bedeutet, dass gelten muss $1=c\int {\frac {d\sigma }{d\Omega }}\,d\Omega$. Damit wird aber die Existenz des integralen WQ vorausgesetzt, was nicht immer gegeben ist. Somit müsste man im Artikel m.E. entsprechende Einschränkungen - nicht nur beim Abschnitt zum diff WQ - machen.

--84.137.124.91 23:17, 5. Sep 2006 (CEST)

Da sind m.E. zwei Fehler drin:

(1) Wir setzen auch beim diff. WQ nicht voraus, dass jedes einzelne Projektil diese Wechselwirkung macht; die Gesamtwahrsch. über alle Richtungen ist also nicht 1. Man könnte zwar nach Deinem Rezept einen "normierten" diff. WQ. betrachten. Logisch durchaus möglich, aber nicht oder kaum gebräuchlich.

(2) Ein integraler WQ - mit irgendeinem Wert, z.B. null barn - existiert natürlich *immer*. --UvM 12:38, 6. Sep 2006 (CEST)

Darf ich ergänzen: der diff. WQ hat zwar die Dimension einer Fläche, aber eine gut vorzustellende (Treffer-)Fläche $d\sigma$ wird erst draus, wenn er mit $p(d\Omega )$ multipliziert wird. Man kann sich unter $d\Omega$ gut die Größe des (kleinen, aber endlichen) Detektors vorstellen, der die stattfindenden Reaktionen feststellt, und bei doppelt großem Detektor reagieren dann ja auch doppelt soviel Projektile, ohne dass der diff. WQ sich geändert hätte. Dieser ist halt von der Größenart spektrale Dichte und hat nur deshalb die "anschauliche" Dimension Fläche, leider, weil die Bezugsvariable der dimensionlose Raumwinkel ist.--jbn 22:43, 15. Nov. 2011 (CET)

Es hat doch auch niemand behauptet, der diff. WQ sei eine gut vorzustellende (Treffer-)Fläche.--UvM 11:13, 16. Nov. 2011 (CET)

'tschuldigung, ich wollte nicht behauptet haben, dass jemand das behauptet habe. Es ist mir nur schon häufig als Ursache für leichte Verwirrung begegnet, dass - obwohl WQ und diff WQ beide die Dimension Fläche haben - man sich beim ersten (mit Vorsicht) eine Fläche darunter vorstellen darf (und soll), beim zweiten aber sicher nicht.--jbn 12:18, 16. Nov. 2011 (CET)

Die Formulierung "Die Ableitung des WQ nach dem Raumwinkel Ω ist ..." sollte geändert werden. Bis hierher war der WQ als eine feste Zahl definiert, und deren Ableitung nach irgendwas ist Null. Ich mach mal einen Vorschlag, der auch den gerade eben genannten Punkt berücksichtigt.--jbn 12:26, 16. Nov. 2011 (CET) -- geschafft. Wie siehts aus?--jbn 14:03, 16. Nov. 2011 (CET)

Dein neuer Text ist imho verwirrend für den Omaleser. Im zugehörigen Experiment werden nur die Reaktionen gezählt, in der die jeweilig beobachtete Art der Sekundärstrahlung in einen kleinen Raumwinkelbereich ΔΩ um die Richtung Ω=(θ,φ) herum hineinfliegt. Der für dieses Experiment gültige Wirkungsquerschnitt Δσ wird wie oben bestimmt. Wenn ΔΩ hinreichend klein ist („gute Winkelauflösung“), ist die so beobachtete Intensität, und daher auch der zugehörige Wirkungsquerschnitt Δσ, proportional zu ΔΩ. Man setzt \tfrac{\mathrm{d}\sigma} {\mathrm {d}\Omega}=\tfrac{\Delta\sigma} {\Delta\Omega}. Durch diese Definition ist der differenzielle Wirkungsquerschnitt von dem experimentellen Detail der Detektorgröße unabhängig ...

(1) Was ist das "zugehörige Experiment"? Es gibt durchaus Experimente mit grober bis fast gar keiner Winkelauflösung. Auch da braucht man zum Rechnen schon den diff. WQ. Das müsste zumindest umformuliert werden.

(2) Der differentielle WQ ist eine wohldefinierte Größe und ist selbstverständlich unabhängig davon, ob der Detektor in einem Experiment dann wieder über einen Teilbereich intergriert oder nicht. Die Definition (ohne die "Ableitung nach dem Raumwinkel", klar) sollte zuerst kommen, die Experimentbeschreibung danach.

(3) theta und phi in Ω=(θ,φ) müssen entweder erklärt werden (das macht den Abschnitt dann noch länger...) oder draußen bleiben. Jedenfalls bitte keine unerklärten Symbole.

Gruß, UvM 15:20, 16. Nov. 2011 (CET)

Du hast nicht unrecht. Ich arbeite noch dran. --jbn 22:30, 17. Nov. 2011 (CET) 17:30, 16. Nov. 2011 (CET)

Neue Version steht zur SichterAnsicht bereit. U.a. habe ich die genaue Def. von diff. WQ jetzt vorangestellt (dafür hatte ich in der allgemeinen Definition oben die Stromdichte mit eingebaut) und das Experiment wieder auf seinen Platz verwiesen. --jbn 22:30, 17. Nov. 2011 (CET)

Ja, so scheint mir das klarer und verständlicher. Gruß UvM 15:13, 19. Nov. 2011 (CET)

Totaler vs. integraler Wirkungsquerschnitt

Wie sehr das Sprachgebrauch ist, zeigen [1] und [2]. Ich bin für Streichung dieses Begriffes aus dem Artikel. Aber vielleicht kannst du ja auch wenigstens ein Buch nennen, wo das so drinsteht? --Sandman ^Ω 10:51, 20. Nov. 2006 (CET)

Hallo Sandman, Deiner Logik kann ich nicht ganz folgen. Deine gegoogelten Quellen (z. B. w210.ub.uni-tuebingen.de/dbt/volltexte/2001/213/pdf/diss.pdf, www.uni-ulm.de/~s_sludwi/qph/qph.pdf ) zeigen doch gerade, dass "Integraler WQ" als Bezeichnung für das Integral des diff. WQ durchaus Sprachgebrauch ist. Und im Interesse der Klarheit ist diese Bezeichnung doch offensichtlich sinnvoller als das schon mit anderer Bedeutung belegte "totaler WQ". Warum willst Du sie dann streichen? Ich habe sie aus Vorlesungen. Ein Buch, in dessen Sachindex sie vorkommt, habe ich momentan nicht zu Hand. Aber zumindest verwenden E. B. Paul, Nuclear and Particle Physics, North-Holland 1969, und B. L. Cohen, Concepts of Nuclear Physics, McGraw-Hill 1971, total cross section (totaler WQ) nur in der "anderen" Bedeutung, also Summe der WQ für verschiedene Prozesse. --UvM 14:44, 20. Nov. 2006 (CET)

Englischsprachige Quellen sind nicht relevant. Meine Google-Quellen hätte ich vielleicht anders angeben sollen, aber ich finde eine summe von knapp 100 Nennungen ist noch kein allgemeiner Sprachgebrauch. Mir ist integraler WQ auch noch nie untergekommen, und ich konnte es spontan auch in keinem Buch finden. Wenn deine Quellen mehr hergeben als: "Man sollte das besser so nennen", oder "zur Unterscheidung nennt man dies so und dies so" ändere es wieder zurück. Ich kenne es nicht anders, als dass das Winkelintegral über den diffWQ der totale WQ ist. --Sandman ^Ω 15:05, 20. Nov. 2006 (CET)

Ist das Dein Ernst? Sinnvolle und in sorgfältig geschriebenen Dokumenten (s. oben) verwendete Terminologie ist nur erlaubt, wenn Google sie mindestens 100 mal findet? Unnötig verwirrende Terminologie (gleiche Bezeichnung für zwei verschiedene Größen) ist dagegen in Ordnung, weil Du es nur so kennst? Zugegeben, auch ich habe ca. ebenso oft Totaler WQ wie Integraler WQ für das Integral gehört und gelesen. Aber im Artikel ist doch deswegen beides erklärt... --UvM 17:18, 20. Nov. 2006 (CET)

Zu deiner ersten Frage: Ja, immer :) Zu deiner zweiten: Ob eine Terminologie sinnvoll ist, ist nicht das Kriterium. Vielmehr geht es darum, inwiefern diese Terminologie bekannt genug ist. Das hat (natürlich!) nichts mit absoluten Google-Hits zu tun! Zu deiner dritten Frage: Natürlich bin ich kein Maßstab. Wenn die Terminologie so, wie sie verwendet wird, unnötig verwirrend ist, dann ist das so. Das ist aber schon eine Meta-Diskussion. Zum konkreten Fall: Bei einer kurzen Umfrage hier im Institut habe ich festgestellt, dass einige den Begriff integraler WQ schon mal irgendwo gehört haben (die Antworten waren tatsächlich so vage). Daher finde ich die jetzt von dir vorgeschlagenen Formulierung voll in Ordnung. PS: Ich hoffe, ich konnte klar machen, wie meine Argumentation gemeint war. Und natürlich sollte Terminologie verständlich sein... Friede? :) --Sandman ^Ω 18:27, 20. Nov. 2006 (CET)

Ja, natürlich Friede. Nur noch zu Ob eine Terminologie sinnvoll ist, ist nicht das Kriterium. Ich finde, das ist ein sehr wichtiges Kriterium. Die Physik ist inhaltlich kompliziert genug, und es gibt keinen Grund, durch undeutliche Terminologie zusätzliche Verständnis- und Verständigungsschwierigkeiten zu riskieren. Die sinnvollste Terminologie ist immer eine "selbsterklärende". Natürlich hängt selbsterklärend oder nicht-selbsterklärend auch vom Leser ab, aber Integraler WQ für das Winkelintegral ist zumindest näher an diesem Ideal als Totaler WQ. Gruß --UvM 12:17, 21. Nov. 2006 (CET)

Definition

Zur Änderung des ersten Satzes im Abschnitt Definition: dass der WQ eine Fläche *ist*, steht schon im Artikelkopf. Aber dass er "die Einheit einer Fläche hat", ist eine sehr schlechte Ausdrucksweise. Wenn es wirklich wörtlich so im übersetzten Feynman-Buch steht, sollte man dieses dem Übersetzer um die Ohren hauen. Der WQ hat Größenart und damit Dimension einer Fläche. Die Einheit (die sowieso auch schon vorher im Artikel erwähnt ist) ist ein anderer Begriff. --UvM 20:02, 7. Jan. 2007 (CET)

Hallo Feynman-Adept,

vorhin hatte ich "gestreute Energie" durch "wieder emittierte Energie" ersetzt, weil die Definition für jeden WQ, nicht nur Streu-WQ, gelten soll. Aber das stimmt ja nicht, denn es kann Energie in andere Formen gehen oder bei exothermen Reaktionen Energie hinzu kommen. Jetzt scheint mir, dass Deine schöne Feynman-Definition nur für elastische Sreuung gilt. Ist das so? Dann kann man sie (weiter unten im Abschnitt Def.) mit entsprechedem Vermerk wieder einbauen. So schlechthin am Anfang passt sie jedenfalls nicht. -- Allgemeiner kleiner Tip(p): vor dem Artikel-ändern erst mal genau hinsehen, (a) was schon im Artikel steht und (b) was die jeweilige Quelle an der betreffenden Stelle wirklich meint... ;-) --UvM 15:37, 8. Jan. 2007 (CET)

"Vorausgesetzt wird, dass N/F << 1 ist"

Also muss die Anzahl der Targetteilchen (einheitenlos) viel größer sein als die bestrahlte Targetfläche F (FlächenEinheit). Ich spar' mir die Polemik... --92.230.10.126 23:03, 22. Nov. 2008 (CET)

Danke für den Hinweis. Natürlich fehlte da der Faktor sigma. --UvM 10:54, 23. Nov. 2008 (CET)

• Anderer Punkt: Ich halte die Formulierung ...dass die interessierende Wechselwirkung stattfindet, wenn ein ... Teilchen diese Scheibe trifft, und dass sie nicht stattfindet, wenn es die Zielscheibe verfehlt für problematisch, für noch lernende Physiker eher irreführend. Ich hab den Text so geändert, dass hoffentlich klarer wird, dass Aussagen über einzelne Teilchen weder intendiert noch möglich sind.--jbn 22:10, 15. Nov. 2011 (CET)

Nach erneutem Lesen meiner eigenen (schon übernommenen) Änderung fällt mir störend auf, dass dieser Artikel (und der Abschnitt Diff WQ auch) nicht richtig mit der knappen, korrekten Definition beginnt, wie man es von einem Lexikon wohl erwartet (?). Stattdessen kommen schon ganz früh qualitative Warnungen vor missverstandenen Bedeutungen, die (ich gebs zu) zudem längst nicht allgemein zutreffend sind. Ich arbeite dran. ... Als erstes hab ich den Abschnitt geometrischen WQ so erweitert, dass von hier ein sinnvoller VErweis dahin gemacht werden kann. ... Als nächstes die Definition verbessert (wie ich hoffe! Ich sehe gerne weiterer Kritik ins Auge.) ... Jetzt hat auch der diff.WQ eine neue Version. --jbn 22:30, 17. Nov. 2011 (CET)

Theta, Phi und Fermi's golden rule

Hallo IP, du hattest unter Winkelverteilung eingefügt:Da Streuexperimente i.A. zykindersymmetrisch sind (z-Achse entlang des einfallenden Teilchenstrahls), hängt der differentielle WQ i.d.R. nur vom Winkel $\theta$ ab, nicht von $\varphi$. So hat das keinen Zweck. Erstens gehts um Streuung und Reaktionen als Naturvorgänge allgemein, nicht nur um physikalische Experimente, schon gar nicht nur um Streuexperimente. Aber vor allem müsste man, wenn das drin stehen soll, schon dazu erklären, was $\theta$ und $\varphi$ sind. Wir schreiben hier nämlich NICHT noch ein weiteres Physiklehrbuch und auch keinen Seminarvortrag, sondern ein möglichst allgemeinverständliches, "omataugliches" Nachschlagewerk. Meines Erachtens ist die Feinheit mit der Azimutabhängigkeit schon zu speziell für diesen Zweck und deshalb hier wegzulassen. -- Der Neue Teil über Fermis Goldene Regel ist ebenso oma-unverständlich und für WP zu speziell. Von mir aus kann er da stehen bleiben, immerhin ist er am Ende des Artikels und wird also nicht arglose Leser gleich am Anfang abschrecken. Aber vielleicht könntest du die Sache trotzdem wenigstens etwas verdaulicher erklären? --UvM 11:59, 5. Apr. 2008 (CEST)

Nachtrag: Bei dem Satz über theta und phi war wohl auch die Logik ein bisschen ausgerutscht. Die Experimente sind axialsymmetrisch, WEIL durch die Mittelung über viele Einzelereignisse, also Herausmitteln der Effekte der Spin-Bahn-Kopplung (bei nicht spinpolarisiertem Strahl und Target) der diff. WQ azimutunabhängig ist, und nicht umgekehrt.--UvM 13:37, 5. Apr. 2008 (CEST)

OK, davon ist aber i.d.R. auszugehen. Und ein ganz klares NEIN, ich bin sehr wohl der Meinung, dass diese Bemerkung hierher gehört! Omatauglich hin oder her, es gibt auch zahlreiche Leser, die vorgebildet sind und sich hier ergänzende Informationen verschaffen wollen. Dieser Anteil liegt mit Sicherheit deutlich über den "unbedarften" Lesern. Dieser Artikel ist bereits relativ speziell, hier wird sich kaum ein Laie hin verirren, und diejenigen die gezielt hierher kommen, sollten auch etwas vorfinden das ihnen nützlich ist und sich nicht nur auf rein populärwissenschaftlichem Niveau bewegt. Übrigens ist das gerade kein Physiklehrbuch, denn besonders bei diesem Thema verzichten sie oft auf Erklärung und arbeiten fast nur mit Formeln, weswegen Wikipedia hier eine Verständnislücke füllen kann und auch füllen sollte, indem die entsprechenden Artikel etwas hergeben.

Rene 09.47, 7. Apr. 2008

Welche Bemerkung meinst du denn, die Goldene Regel oder (auch) die mögliche phi-Abhängigkeit des diff. WQ? Der Goldene-Regel-Abschnitt ist, wie schon gesagt, nicht störend, wenn ich selbst ihn auch für zu speziell halte. Aber falls du meinst, dass auch die phi-Abhängigkeit erwähnt werden sollte, dann sollte man die imho lieber in Spinpolarisation einbauen (und dann genügend klar erklären) und hier per link darauf verweisen.--UvM 13:00, 7. Apr. 2008 (CEST)

Beispiele für differentielle Wechselwirkungsquerschnitte

Es wäre eigentlich ganz nett, wenn die differentiellen Wechselwirkungsquerschnitte für "gängige" Potentiale (z. B. langreichweitige Wechselwirkung -> Rutherford-Streuung oder "Harte-Kügelchen-Gas") auch mal aufgelistet wären. (nicht signierter Beitrag von 92.224.156.208 (Diskussion) 17:38, 7. Nov. 2011 (CET))

Gehören die nicht eher in die Artikel, wo diese Potentiale behandelt/erwähnt werden? Hier im Artikel wird der Begriff WQ grundlagenmäßig erklärt, da scheint mir das zu speziell. Wer das sucht, was Du vorschlägst, der braucht es für eine ernsthafte Arbeit, und ihm wäre dringend zu raten, in soliden etablierten Lehrbüchern nachzusehen statt hier in WP, wo jeder Spinner jederzeit jeden Murks hineinschreiben kann... --UvM 18:17, 7. Nov. 2011 (CET)

Nein, gehören sie nicht, sondern in einen Übersichtsartikel. (Wobei es unverständlicherweise auch kein "Harte-Kügelchen-Gas"-Lemma gibt.) Mit dem Argument "zu speziell" kann man die ganze Wikipedia zumachen - wozu sonst ist denn eine Enzyklopädie da, als komprimiert etwas nachzuschlagen, eben /ohne/ sich in detaillierte Fachliteratur zu vertiefen? Und die fragwürdige Qualität dürfte wohl hauptsächlich der Arroganz der Wikipedia-Admins geschuldet sein, die inzwischen ziemlich erfolgreich jeden qualifizierten Fachautor wegbeißen bzw. mit ideologielastigen Reverts, also Besserwissereien, nerven. (nicht signierter Beitrag von 92.224.241.178 (Diskussion) 17:46, 12. Nov. 2011 (CET))

WQ propto "Stärke der WW"?

Der Ausdruck könnte von mir stammen, aber ich finde ihn unglücklich. Auch bei ein und derselben Wechselwirkung kann der WQ groß oder klein sein, jenachdem nach welcher Reaktion man guckt. Wenn jemand eine gute Formulierung zur Hand hat - nur los!--jbn (Diskussion) 20:51, 16. Dez. 2012 (CET)

Aus den Sätzen davor ergibt sich, dass hier mit Wechselwirkung gerade die bestimmte Reaktion, Streuung usw. gemeint ist, nicht etwa Wechselwirkung i.S.v. Grundkräfte der Physik. Ich habe es trotzdem noch deutlicher formuliert. OK so? Gruß UvM (Diskussion) 21:02, 16. Dez. 2012 (CET)

Ja, gut, dass Du Dich mitkümmerst. Aber das link Wechselwirkung im Absatz drüber geht noch auf die 4 Grundtypen. Gruß auch! --jbn (Diskussion) 09:35, 17. Dez. 2012 (CET)

Nicht ganz: das/der link im Absatz darüber geht auf die BKl Wechselwirkung. Überflüssig ist es sowieso, denn in den Worten danach wird ja erklärt, was gemeint ist. Aber wenn wir es jetzt entlinken, wird sehr bald ein eifriger Mittäter es wieder verlinken, und dann vielleicht wirklich auf die Grundkräfte. In der BKl habe ich jetzt nachgetragen, dass der Begriff auch in ganz allgemeinem Sinn verwendet wird. -- Trotzdem könnte man hier im Artikel die danach folgenden "Wechselwirkung" vorsichtshalber ändern in "Vorgang" oder "Prozess". Soll ich? --UvM (Diskussion) 11:06, 17. Dez. 2012 (CET)

Ja! --jbn (Diskussion) 00:26, 18. Dez. 2012 (CET)

An vielen Stellen habe ich jetzt Vorgang statt Wechselwirkung eingesetzt. Wechselwirkung steht nur noch dort, wo ausdrücklich dazu erklärt ist, dass es eben ganz allgemein gemeint ist. -- Die oben in der Einleitung verlinkte BKl Wechselwirkung enthielt früher, als der link gesetzt wurde, durchaus schon den Hinweis auf die ganz allgemeine Wortbedeutung. Diese ist m.E. häufiger Sprachgebrauch und muss dort stehen, aber jemand hatte sie gelöscht. --UvM (Diskussion) 17:55, 18. Dez. 2012 (CET)

Einleitung

Dass der WQ auch für Absorption von Licht gebraucht wird, sollte nicht untergehen. Überhaupt ist das geniale am WQ ja, dass er gleich gut auf einfallende Teilchen wie Wellen anzuwenden ist. Ich hab die Einleitungssätze entsprechend geändert.--jbn 22:32, 15. Nov. 2011 (CET)

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stilistisches

Beim gelegentlichen (Wieder-)Lesen ein paar schlechte Stellen editiert. U.a.:

• die Art des getroffenen Teilchens ist z. B. Atom, Atomkern - beide ohne Genitiv-s
• der Wirkungsquerschnitt ist eine Materialeigenschaft, wie z.B. der elektrische Widerstand von Metallen auch. (...)
• Stromdichte: entweder "Teilchen pro Fläche und Zeit " oder "Teilchen pro Flächeneinheit und Zeiteinheit", aber nicht gemixt
• Beispiel Stoß zweier Kugeln: Lesbarkeit verbessert.

--jbn (Diskussion) 21:32, 21. Jul. 2013 (CEST)

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