3-(1)

プラズマの温度が $T=10^4\,[{\rm K}]$の時、電子の陽子によるRutherford散乱の全散乱断面積$\sigma$を求めよ。

3-(1)解答

Rutherford散乱の全散乱断面積は

$$\sigma= \pi\left(\frac{Ze^2}{m_ev_0^2}\right)^2$$ (52)

と書ける。今$Z=1$であるから、

$$\sigma = \pi \left(\frac{e^2}{m_ev_0^2}\right)^2 =\pi \left( \frac{e^2 c... ...c{k_B T}{m_e}\right)^{-2} c^4 = \pi r_e^2 \left(\frac{k_BT}{m_ec^2}\right)^{-2}$$

$$=\pi\left(2.817940325\times10^{-13}\right)^2 \left( \frac{10^4\cd... ...t)^{-2} =8.783709202460903\times 10^{-14} =8.78371\times 10^{-14}\,[{\rm cm^2}]$$ (53)

著者: 茅根裕司 chinone_at_astr.tohoku.ac.jp