Сечение процесса

Тримолекулярные и бимолекулярные реакции являются примером процесса, тре­бующего встречи соответствующего количества частиц. К этой же категории процессов отно­сятся упругие соударения частиц, неупругие соударения, сопро­вождающиеся обменом энергией между частицами, захват элемен­тарных частиц атомными ядрами. Для количественного описания всех таких процессов принято пользоваться понятием сечения про­цесса.

Прежде чем ввести общее определение понятия сечения, целе­сообразно дать определение сечения упругого соударения в виде, принятом для простейшего варианта теории соударений, где оно имеет простой и наглядный геометрический смысл. В этом случае, как уже говорилось, частицы моделируются жесткими сферами радиуса r₁ и r_2. До момента соударения частицы не взаимодействуют и А₂ движется относительно A₁ с некоторой постоянной скоростью, описываемой вектором и^→. В момент соударения расстояние между центрами частиц равноr₁+r_2. Следовательно, соударение прои­зойдет, если прямая, вдоль которой движется центр А₂, находится на расстоянии и^→ не более чем r₁+r₂ от центра А₁. Иными словами, траектория А₂ должна находиться внутри цилиндра с осью, про­ходящей через центр А₁ в направлении вектора и^→и радиусомr₁+r_2.

Площадь поперечного сечения этого цилиндра называется сечением соударения (рис. 3).

Рисунок 3 "Сечение упругого соударения молекул"

Из рисунка видно, что частица А₁ будет взаимодействовать с частицей А₂, при условии что они столкнутся во внутренних пределах площади поперечного сечения [5].