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弾性衝突 だんせいしょうとつelastic collision

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

弾性衝突
だんせいしょうとつ
elastic collision

(1) 一般に2個の弾性体衝突をいうが,反発係数 e の値に応じて e=1 を完全弾性衝突,e=0 を完全非弾性衝突あるいは塑性衝突,1>e>0 を非弾性衝突と呼ぶこともある。衝突の前後における2物体の運動エネルギーの和は,e=1 のとき変化はなく,e<1 のときは衝突によって減少する。この減少分は変形,熱,音などのエネルギーとなる。 (2) 分子,原子,原子核素粒子などの量子力学的な粒子の衝突では,衝突前後で粒子の種類,個数および内部エネルギーが変らず,系の全エネルギーが変化しないものを弾性衝突または弾性散乱といい,これらが変化するものを非弾性散乱または反応という。

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大辞林 第三版の解説

だんせいしょうとつ【弾性衝突】

衝突の前後で物体の力学的エネルギーの和が変化しない衝突。完全弾性衝突。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

弾性衝突
だんせいしょうとつ

衝突する二つの物体あるいは粒子(系)の重心運動のエネルギーが衝突によって変化しない場合をいう。完全弾性衝突ということもあるが、弾性衝突でない衝突は一般には非弾性衝突とよばれ、衝突後二物体が合体する場合を完全非弾性衝突ということもある。二原子の衝突を例にとると、原子も核とその周りを運動する電子からできている多粒子系なので、電子の運動状態が変われば、原子が内部にもつエネルギーも変わることになる。ところが、電子の運動は量子力学に従い、それのとるエネルギーの値はとびとびの特定の値に限定される。このため、原子と原子の衝突の際にそれらがもつ運動エネルギーが小さいと、それを電子に与えて電子を励起する(エネルギーの低い運動から高い運動に変える)ことは不可能となるので、衝突によるエネルギーのやりとりは重心運動の運動エネルギーだけになり、衝突は弾性衝突となる。このように、内部構造をもたない粒子とか、内部構造があっても励起に高いエネルギーを要する系の場合に、弾性衝突がおこる。巨視的物体ではそのようなことはないから、衝突はつねに非弾性的であるが、材質の選び方によっては、かなり完全弾性衝突に近い衝突を実現させることができる。[小出昭一郎]

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