散乱断面積
z 軸の正の方向に、それと垂直な単位面積を通して入射する毎秒当たりの粒子数を N とし、また原点 O を中心とする半径 r の球面上の面要素 dS 内に毎秒到達する粒子数を ΔN とする。この粒子数 ΔN は NdS/r に比例する。検出器上の面要素 dS を原点から見た立体角を dΩ とすると、dΩ = dS/r であるから、
Δ N = σ ( θ ) N d Ω {\displaystyle \Delta N=\sigma (\theta )N\mathrm {d} \Omega }
である。ここで θ は、粒子が衝突によって z 軸からそれた角度であり、これを散乱角という。また σ(θ) は単位面積あたり毎秒1個の粒子が入射してくるとき、散乱角 θ の方向の単位立体角のなかに散乱されてくる粒子数の割合を表しており、面積の次元を持つ。そこで σ(θ) を散乱の微分断面積という。これを全立体角にわたって積分した