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Propriétés collisionnelles: sections efficaces, statistiques transitionnelles

La physique du transport corpusculaire introduit le concept de collision pour représenter les interactions inter-corpusculaires dont la durée peut être supposée très courte par rapport aux temps caractéristiques des phénomènes étudiés. On modélise alors séparément le déplacement des corpuscules entre deux collisions, l'occurence des collisions, et les transitions collisionnelles (correspondant au passage du corpuscule de son état avant la collision à son état après la collision). Sous l'hypothèse de décorrélation temporelle, la statistique d'occurence des collisions peut se résumer à la connaissance des sections efficaces des partenaires de collision (en rayonnement, le concept de section efficace est souvent remplacé par celui de coefficient d'extinction qui est strictement équivalent). Les statistique de transition collisionnelle sont quand à elles très dépendantes de la physique étudiée. En cinétique des gaz, il s'agit de décrire statistiquement l'état de la particule après la collision (sa vitesse, son état de rotation, son état de vibration) en fonction de son état avant la collision et des caractéristiques de son partenaire de collision avant la collision. En rayonnement, il s'agit de déterminer si la collision d'un photon avec une molécule ou une particule se traduit par une absorption ou une diffusion, et dans le cas d'une diffusion de déterminer la direction du photon après la collision (éventuellement sa fréquence dans le cas d'une diffusion inélastique). Ces propriétés statistiques collisionnelles sont soient mesurées, soit évaluées à l'aide de modèles collisionnels, et sont souvent réunies dans des banques de données auxquelles il est parfois difficile d'accéder. Pour l'étude cinétique des gaz denses et des liquides, il également nécessaire de réprésenter les interactions inter-particuliares à longue portée (de longue durée) ce qui passe par la définition de potentiels d'interaction de paire.


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2013-06-24