On dit que deux particules entrent en collision lorsque, suite à leur interaction (non détaillée), elles subissent une brusque variation de leur vitesse respective dans une zone d'espace localisée. On s'intéressera uniquement aux états initial et final des particules.
Définition :
Pour caractériser une collision on est tenté de postuler une généralisation du principe de conservation de l'impulsion (avant et après la collision) de la mécanique classique, pour un système de
particules dans un système isolé :
Cette relation se décompose en 4 équations. Pour les composantes spatiales
, on retrouve bien une généralisation du principe classique de conservation de l'impulsion. Pour
, on obtient la loi de conservation de l'énergie (à un facteur
près), qui est valable lorsque les forces dérivent d'un potentiel :
