Abstandsparameter

Abstandsparameter, im Englischen als impact parameter bezeichnet, ist ein Streuungsparameter, der in der Mechanik und Teilchenphysik verwendet wird, um die Geometrie eines Streuungsprozesses zu beschreiben. Er entspricht der senkrechten Distanz zwischen den angenommenen geradlinigen Trajektorien der beiden Teilchen, bevor eine Wechselwirkung stattfindet. Der Abstandsparameter dient als Maß für zentrale oder periphere Kollisionen und ist damit ein wichtiger Faktor bei der Analyse von Streuvorgängen.

In der klassischen Streuung bestimmt der Abstandsparameter die Größe der Deflektion: Je kleiner der Parameter, desto stärker wirkt die Wechselwirkung und desto größer ist die Streuwinkeländerung; größere Parameter führen in der Regel zu kleineren Ablenkungen. In konkreten Modellen, beispielsweise der Rutherford-Streuung oder allgemeiner Coulomb- bzw. Kernpotenziale, lässt sich die Abhängigkeit von Absprungwinkel und Impact-Parameter durch die jeweiligen Potenziale bestimmen.

In der SchwerIONen- und Hadronenstreuung wird der Abstandsparameter auch verwendet, um zentrale von peripheren Kollisionen zu unterscheiden. Kleine Werte von b entsprechen zentralen Kollisionen mit hoher Wahrscheinlichkeitsdichte für starke Wechselwirkungen, während große Werte periphere Kollisionen kennzeichnen. Die zentrale Klassifikation erfolgt oft durch die relative Streukontribuation oder den Anteil des Gesamtquerschnitts in Abhängigkeit von b.

Mess- und Auswertungsverfahren bestimmen den Abstandsparameter indirekt. Da er nicht direkt beobachtbar ist, werden Modelle, Simulationen oder Korrelationsstudien mit beobachtbaren Größen wie Multiplikität oder transversaler Energie genutzt, um Rückschlüsse auf b zu ziehen. Der Parameter wird typischerweise in Längeneinheiten wie Metern oder, in der Kernphysik, Femtometern angegeben.