非弾性散乱とは？
ひだんせいさんらん
非弾性散乱とは、粒子や波が物質と衝突する際に運動エネルギーが保存されず、エネルギーの一部が内部エネルギーとして変換される散乱現象です。
非弾性散乱とは、粒子（電子・中性子・光子など）が物質中の原子・分子・核と相互作用するとき、衝突前後で系全体の運動エネルギーが変化する散乱過程を指します。対義語は弾性散乱で、弾性散乱ではエネルギーが保存されますが、非弾性散乱ではエネルギーが振動・回転・電子励起・核励起などの内部エネルギーに変換されます。
代表的な非弾性散乱には以下があります。
- ラマン散乱：光子が分子の振動モードとエネルギーをやりとりし、入射光と異なる波長の光が散乱される現象。物質の同定に利用される。
- コンプトン散乱：X線や γ 線の光子が電子と衝突してエネルギーを失い波長が長くなる現象。
- 非弾性中性子散乱：中性子が格子振動（フォノン）や磁気励起とエネルギー交換する過程。物質の動的構造解析に用いられる。
- 非弾性電子散乱：電子が固体表面の振動や電子励起にエネルギーを渡す過程。表面分析に活用。
非弾性散乱は、物質内部のエネルギー構造・振動状態・磁気状態を探る強力な分析手法として基礎科学・材料科学に広く用いられています。散乱によるエネルギー損失（エネルギー移行量）を測定することで、物質の格子ダイナミクスや電子状態を詳細に解明できます。
使い方・例文
ラマン分光法は非弾性散乱の一種を利用した技術で、物質にレーザーを当てて散乱光を分析することで、材料の化学構造や結晶性を非破壊で調べることができます。
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