El parámetro de impacto se define como la distancia perpendicular entre la trayectoria de un proyectil y el centro de un campo potencial creado por un objeto al que se acerca el proyectil (ver diagrama). A menudo se hace referencia a él en física nuclear (ver dispersión de Rutherford ) y en mecánica clásica .
El parámetro de impacto está relacionado con el ángulo de dispersión.por [1]
dónde es la velocidad del proyectil cuando está lejos del centro, y es su distancia más cercana al centro.
Dispersión de una esfera dura
El ejemplo más simple que ilustra el uso del parámetro de impacto es en el caso de la dispersión de una esfera. Aquí, el objeto al que se acerca el proyectil es una esfera dura con radio. En el caso de una esfera dura, Cuándo , y por . Cuándo, el proyectil no alcanza la esfera dura. Inmediatamente vemos que. Cuándo, encontramos eso .
Centralidad de colisión
En la física nuclear de alta energía , específicamente en los experimentos de choques de haces , las colisiones pueden clasificarse según su parámetro de impacto. Las colisiones centrales han, las colisiones periféricas han , y las colisiones ultraperiféricas (UPC) han , donde los núcleos en colisión se ven como esferas duras con radio.
Debido a que la fuerza del color tiene un rango extremadamente corto, no puede acoplar quarks que estén separados por mucho más de un radio de nucleón; por tanto, las interacciones fuertes se suprimen en las colisiones periféricas y ultraperiféricas. Esto significa que la multiplicidad de partículas en el estado final [ aclaración necesaria ] es típicamente mayor en las colisiones más centrales, debido a que los partones involucrados tienen la mayor probabilidad de interactuar de alguna manera. Esto ha llevado a que se utilice la multiplicidad de partículas cargadas como una medida común de centralidad de colisión (las partículas cargadas son mucho más fáciles de detectar que las partículas no cargadas).
Debido a que las interacciones fuertes son efectivamente imposibles en colisiones ultraperiféricas, pueden usarse para estudiar interacciones electromagnéticas, es decir, interacciones fotón-fotón , fotón-nucleón o fotón-núcleo, con baja contaminación de fondo. Debido a que las UPC normalmente producen sólo de dos a cuatro partículas en estado final, también son relativamente "limpias" en comparación con las colisiones centrales, que pueden producir cientos de partículas por evento .