비탄성 산란
Inelastic scattering화학, 핵물리학, 입자물리학에서 비탄성 산란은 입사 입자의 운동 에너지가 보존되지 않는 근본적인 산란 과정이다(탄성 산란과는 대조적으로). 비탄성 산란 과정에서 입사 입자의 에너지의 일부가 손실되거나 증가한다. 이 용어는 역사적으로 역학에서의 비탄성 충돌 개념과 관련이 있지만, 두 개념은 상당히 구별된다; 역학에서의 비탄성 충돌은 총 거시적 운동 에너지가 보존되지 않는 과정을 말한다. 일반적으로 비탄성 충돌로 인한 산란은 비탄성적이지만 탄성 충돌로 인해 입자 간 운동에너지가 전달되는 경우가 많기 때문에 탄성 충돌로 인한 산점도 콤프턴 산란과 마찬가지로 비탄성적일 수 있다.
전자
전자가 입사 입자인 경우 입사 전자의 에너지에 따라 비탄성 산란 확률은 대개 탄성 산란 확률보다 작다. 따라서 가스 전자 회절(GED), 반사 고에너지 전자 회절(RHID), 전송 전자 회절의 경우 입사 전자의 에너지가 높기 때문에 비탄성 전자 산란 기여를 무시할 수 있다. 양성자로부터의 전자의 탄성성이 깊은 산란은 쿼크의 존재에 대한 최초의 직접적인 증거를 제공했다.
광자
광자가 입사 입자일 때는 라만 산란이라고 하는 비탄성 산란 과정이 있다. 이 산란 과정에서 입사 광자는 물질(가스, 액체, 고체)과 상호작용하며 광자의 주파수는 적색이나 청색으로 이동한다. 적색 변화는 광자의 에너지의 일부가 상호 작용 물질로 전달될 때 관찰될 수 있는데, 이 물질은 스톡스 라만 산란이라는 과정에서 내부 에너지를 더한다. 청색 변화는 물질의 내부 에너지가 광자에 전달될 때 관찰될 수 있다; 이 과정을 반-스톡스 라만 산란이라고 한다.
비탄성 산란은 전자와 광자의 상호작용에서 나타난다. 고에너지 광자가 자유 전자(자유 전자가 광자로 비탄성 산란에 참여할 수 없으므로 보다 정밀하고 약하게 결합)와 충돌하여 에너지를 전달하면 그 과정을 콤프턴 산란이라고 한다. 나아가 상대론적 에너지를 가진 전자가 적외선이나 가시광자와 충돌할 때 전자는 광자에게 에너지를 준다. 이 과정을 역 콤프턴 산란이라고 한다.
중성자
중성자는 탄성 및 비탄성 산란을 포함하여 많은 종류의 산란을 겪는다. 탄성 또는 비탄성 산란이 발생하는지는 중성자의 속도에 따라 달라진다. 중성자의 속도가 빠르든 열적이든, 또는 그 중간 어딘가에 따라 달라진다. 그것은 또한 그것이 타격하는 핵 및 그것의 중성자 단면에 의존한다. 비탄성 산란에서 중성자는 핵과 상호작용을 하고 계통의 운동에너지가 변화한다. 이것은 종종 핵이 활성화되어 흥분되고 불안정하며 수명이 짧은 에너지 상태에 놓이게 되는데, 이것은 핵이 안정상태나 지상상태로 되돌아가기 위해 어떤 종류의 방사선을 빠르게 방출하게 한다. 알파, 베타, 감마 및 양성자가 방출될 수 있다. 이러한 유형의 핵반응에 흩어진 입자들은 핵이 다른 방향으로 후퇴하게 할 수 있다.
분자충돌
비탄성 산란은 분자 충돌에서 흔히 발생한다. 화학반응으로 이어지는 모든 충돌은 비탄성적이지만, 비탄성 산란이라는 용어는 반응을 일으키지 않는 충돌을 위해 남겨진다.[1] 변환 모드(키네틱 에너지)와 회전 및 진동 모드 사이에 에너지 전달이 있다.
산란된 입자의 입사 에너지에 비해 전달된 에너지가 작으면 퀘이엘라스틱 산란을 말한다.
