Dispersión de partículas en fluidos: descomposición de la descripción del continuo efectivo

Desde el punto de vista de la física de partículas...

Como regla general, cuando la escala de longitud asociada con la interacción cae muy por debajo de la distancia intermolecular en el líquido, puede tratar la interacción como una interacción puntual entre dos partículas.

Es posible que haya casos especiales en los que pueda generar efectos coherentes incluso con esas energías, pero estos no serán la excepción a la regla.

No estoy seguro de que los parámetros que mencionas sean suficientes. Por ejemplo, en algunos líquidos viscosos, se puede observar el efecto Mössbauer, donde la absorción de rayos gamma difiere drásticamente para el líquido y una sola partícula; por lo tanto, incluso los detalles de los espectros nucleares pueden ser importantes.

Cuando considera escalas de tiempo y distancia más allá del régimen hidrodinámico dado por el tiempo hidrodinámico$\tau_H$y la longitud hidrodinámica$l_H$. Por ejemplo, en un gas ordinario en condiciones ordinarias, el camino libre medio para las partículas es mucho más corto que$l_H$y la descripción hidrodinámica caracteriza el comportamiento del gas. Pero para un gas ordinario bajo una onda de choque o para un plasma a temperaturas muy altas, el camino libre medio se vuelve muy largo, del orden de metros y es necesario ir más allá de una descripción hidrodinámica.

Creo que el parámetro relevante es el vector de dispersión.$q = 4 \pi/\lambda \sin (\theta)$, dada por la energía de la partícula (o, de manera equivalente, su longitud de onda$\lambda$) y el ángulo de dispersión$2\theta$.

• en pequeño$q$, cuando la distancia$2\pi/q$es mucho más grande que una escala de longitud intermolecular típica, el proceso de dispersión se debe a modos hidrodinámicos (en la amplia aceptación del término).
• Cuando las dos distancias son comparables, se prueba el factor de estructura de los líquidos (dado por la interacción entre moléculas).
• en muy grande$q$, se prueba el factor de forma de las moléculas, es decir, su estructura atómica.

Como era de esperar, el modelo continuo ya no es suficiente cuando se trata de describir el sistema en escalas de longitud comparables a la distancia entre sus constituyentes.