Kas ir elastīgā izkliede?

Termins elastīgā izkliede nāk no izkliedes teorijas, kas ir noteikumu un vienādojumu kopums, kas apraksta daļiņu un viļņu mijiedarbību. Makroskopiskajā pasaulē, kad saduras divi objekti, tas parasti notiek fiziskas sadursmes rezultātā. Tomēr daļiņu fizikā objekti var sadurties ar citiem spēkiem, tostarp elektromagnētiskām sadursmēm. Elastīga sadursme var notikt starp jebkuriem objektiem un jebkura veida sadursmē.

Elastīgā izkliede ir ļoti svarīga daļiņu fizikā. Piemēram, kad elektroni saduras ar citām daļiņām, sadursme ir elastīga, jo enerģija netiek zaudēta. To sauc par Rezerforda izkliedi, un tā ir parādība, kuras rezultātā tika atklāta atoma struktūra.

Makroskopiskajā vai fiziskajā pasaulē ir ārkārtīgi maz ticams, ka starp diviem lieliem objektiem notiks patiesa elastīga sadursme. Tas ir saistīts ar apkārtējiem spēkiem, kā arī vibrācijām, kas rodas lielos objektos. Tomēr ir dažas situācijas, kad sadursmi var tuvināt kā elastīgu. Tas ir noderīgi, jo ļauj novērtēt divu objektu paredzamo ātrumu un virzienu pēc sadursmes, izmantojot vienkāršākas metodes.

Izplatīts elastīgās izkliedes piemērs fiziskajā pasaulē ir divu biljarda bumbiņu sadursme. Lai gan šajā sadursmē berzes dēļ tiks zaudēts neliels enerģijas daudzums, tas ir pietiekami mazs, lai būtu niecīgs. Saduroties divām biljarda bumbiņām, otrā bumbiņa iegūst gandrīz tieši tādu enerģijas daudzumu, kādu zaudē pirmā bumbiņa, tādējādi saglabājas sistēmas kopējā kinētiskā enerģija.

Neelastīga izkliede rodas, ja divu vai vairāku sadursmju objektu kopējā enerģija netiek saglabāta. Reālās pasaules objektu sadursmēs neelastīgās sadursmes ir daudz biežākas. Tas galvenokārt ir saistīts ar papildu vibrācijām, kas radīsies, kad liels objekts saduras ar citu, jo šīs vibrācijas aizņem enerģiju, kas būtu izmantota kustībai. Tomēr impulss vienmēr tiek saglabāts gan elastīgās, gan neelastīgās sadursmēs.