在最简单的情况下,设碰撞粒子间的作用力是球形对称的,则单位立体角:
dΩ =2πsinθdθ
单位时间内在偏转角和 d之间散射的粒子数为:
dQ=I(θ)dΩ =2πI(θ)sinθdθ
对于一个给定速度的粒子束,散射到和 d(见图)之间的分子数等于入射粒子束从宽度为d,面积为2πd的圆环中通过的分子数:
dQ=2πbdb=2πI(E,θ)sinθdθ
或
对于给定能量的粒子束,碰撞参数可有许多不同的数值,因而,微分碰撞截面的普遍表达式可写作:
将全部立体角范围对微分碰撞截面加和就得到总的弹性碰撞截面:
根据碰撞对相互作用的性质,非弹性碰撞和反应碰撞也有类似的定义。