статистика

распределение Ландау

Сильно асимметричное распределение потерь энергии заряженной частицей в тонком поглотителе.
7 статей

Описание

Распределение Ландау описывает вероятность потери энергии заряженной частицей при прохождении через тонкий слой вещества. В отличие от симметричных распределений, оно имеет длинный хвост, простирающийся в область больших потерь энергии, что отражает редкие, но значительные передачи энергии. Оно сильно асимметрично, с пиком при малых потерях энергии и медленным спадом в высокоэнергетической области.

История

Выведено Львом Ландау в 1944 году в его работе о потерях энергии быстрых частиц в веществе.

Как это работает

Распределение возникает из-за статистических флуктуаций числа и энергии столкновений, которые испытывает частица. Для тонких поглотителей наиболее вероятная потеря энергии мала, но редкие большие передачи (например, от электронов отдачи) создают хвост. Распределение определяется параметром положения (наиболее вероятная потеря энергии) и параметром масштаба, но не имеет конечного среднего или дисперсии.

Где применяется

Используется в физике частиц и при проектировании детекторов для моделирования энерговыделения в тонких сенсорах, таких как кремниевые трекеры, и для коррекции потерь энергии в калориметрии.

Любопытный факт

Поскольку распределение Ландау имеет бесконечное среднее, средняя потеря энергии не определена; устойчиво только наиболее вероятное значение.

Статьи по теме · 7

Губка, которая впитывает по-разному: почему сверхбыстрое облучение щадит ткани
Губка, которую медленно поливают из лейки, промокает целиком. Но если выплеснуть на неё то же ведро воды разом, середина намокнет, а края останутся почти сухими. Примерно так ведёт себя материал, поглощающий энергию нелинейно: чем мощнее поток, тем сильнее он застревает в точке попадания. В новой работе этот образ превращён в минимальную модель.
Магнитный корсет белых карликов
10¹⁵ Гаусс — такое магнитное поле обнаружили у некоторых белых карликов. Оно в миллиарды раз сильнее того, что показывает компас на Земле. Белый карлик — не звезда в привычном смысле, а остывшее ядро размером с планету. Внутри него гравитация противостоит давлению вырожденных электронов.
Материаловедение2026-07-191 минarXiv:2607.17434экспресс
Зеркала детекторов: танец дефектов в стекле
Стеклянные линзы и зеркала кажутся идеально гладкими и неподвижными. Но внутри них кипит скрытая жизнь. Атомы в аморфном материале (веществе без кристаллической решетки) упакованы беспорядочно, и эта неразбериха создает сложный ландшафт энергии — как горная страна с бесчисленными холмами и долинами. В таких материалах всегда есть дефекты — места, где атомы сидят неудобно.
Как обойти невидимые стены в распаде тау-лептона
Тау-лептон — короткоживущая частица, тяжёлый родственник электрона. Когда он распадается, внутри него кварки обмениваются глюонами, словно игроки в закрытой комнате перебрасываются мячом. Самих бросков не видно, заметен только конечный счёт — два пиона, разлетающихся под определёнными углами.
Детектор, который видит ядра гелия
Альфа-частица — это ядро гелия, которое вылетает при распаде тяжёлых атомов. Попадая в кристалл нитрида галлия, она отдаёт ему свою энергию и рождает электрический импульс. По высоте импульса можно узнать, сколько энергии было у частицы.
Звёздная настройка: почему гравитация вдруг меняет характер
Если бросить в стакан с водой кубик льда, он будет плавать, пока не растает. Но если воду медленно охлаждать, в какой-то момент она вся разом схватится льдом — это фазовый переход первого рода: резкий, с чёткой границей. А бывает иначе: при нагреве магнит теряет свои свойства не скачком, а постепенно, без видимого рубежа.
Материаловедение2026-04-031 минarXiv:2604.02630экспресс
Когда электроны сжимаются в точку
В кристалле HfTe5 электроны ведут себя почти как свет: их масса так мала, что они подчиняются законам относительности. Если поместить такой кристалл в сильное магнитное поле, электроны начинают кружиться по маленьким орбитам. Их энергия при этом меняется не плавно, а ступеньками — как этажи в доме. При слабом поле виден один узор этих ступенек, а при сильном — другой, с особым ритмом.