微分散乱断面積とは

「標的にぶつかった入射粒子を散乱する断面積σを散乱断面積と呼びましたが、入射粒子を散乱する散乱断面積σのうち、角度θの方向に散乱する断面積σ（θ）を微分散乱断面積と呼びます」

「上の図からもわかるように、粒子が散乱される角度θは、入射粒子が標的に当たる場所によって異なります。いいかえれば、粒子が散乱される角度θが変化すると、上図のＡ−Ｂ矢視断面図に示す微分散乱断面積σ（θ）も変化するのです」

微分散乱断面積σ（θ）：角度θの方向に入射粒子を散乱する断面積

「具体的なイメージでいえば、100個の入射粒子のうち、角度30°の方向に散乱される粒子の数が3個とすれば、その微分散乱断面積σ（30°）は、3/100=0.03となります」

「微分って言葉、いまいちイメージがつかみにくいわね。数学者って、どうしてこう訳の分からない言葉を使いたがるのかしら？」
一宮が不平を漏らした。
「数学用語については、大まかなイメージをつかむといいです。『微』という文字には『細かい』という意味があり、『微分』には『細かく（微）分ける』というイメージがあります。この場合、入射粒子を散乱する散乱断面積を、粒子が散乱される角度θごとにさらに細かく分けるので、微分散乱断面積と呼ぶのです」

微分：細かく（微）分けるイメージ

「逆に、角度θによって細かく分けられた微分散乱断面積σ（θ）をすべて足し合わせれば、散乱断面積σになります」

微分散乱断面積σ（θ）を足し合わせる
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散乱断面積σになる

「ここで、は、微分散乱断面積σ（θ）をすべて足し合わせるという意味で『積分』と呼びます。この『積分」という言葉には、『細かく分けられたものを積み重ねる』というイメージがあるのです」

積分：細かく分けられたものを積み重ねる