Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мухин К.Н. -> "Экспериментальная ядерная физика" -> 88

Экспериментальная ядерная физика - Мухин К.Н.

Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: Учеб. для вузов — М.: Энергоатом-издат, 1993. — 408 c.
ISBN 5-283-04076-3
Скачать (прямая ссылка): muhin-2.djvu
Предыдущая << 1 .. 82 83 84 85 86 87 < 88 > 89 90 91 92 93 94 .. 152 >> Следующая


4тг_

о-полн=^1тЛ(0°),

(112.18)

где А(0°) — амплитуда рассеяния вперед. Действительно, поскольку для упругих амплитуд согласно (112.9)

Ал+р = А3/2 и Ak-p=Ua3/2 + 2A1i2),

то

т. е.

или

lmA,-p(0°)=\lm{AK+p(0°) + 2All2{0%

^Г-лрн=з{^Г™+2а™П a-f = (3a„°--ar+7)/2.

(112.19) (112.20)

§ 112. Взаимодействие к-мезонов

237

190

бдо\ 13оо

900

10?Т, МЭВ

Рис. 426

Это соотношение справедливо для любых энергий падающих тс-мезонов.

Измеряя ап0-н и а™лн методом ослабления пучка первичных пионов, можно получить о-™*". На рис. 426 показана зависимость а°+Лр = а3/2, о"°-™ и ст"°2Н в интервале энергий 0,01 — 20 ГэВ*. Из рисунка видно, что а1/2 мало по сравнению с а3/2 при энергиях меньше 300 МэВ и становится преобладающим при энергии порядка 1 ГэВ.

Таким образом, в области энергии Тп^1 ГэВ наблюдается сильная зависимость (тс—р)-взаимодействия от изотопического спина. При более высоких энергиях эта зависимость постепенно сглаживается и для Гл>2 ГэВ ст1/2~о"3/2 (см. § 86, п. 8).

Сравнение хода сечений а1/2 и а3/2 при энергии Гя«200 МэВ позволяет сделать вывод о том, что рассеяние тс-мезонов на нуклонах в этой области энергий (первый максимум) происходит преимущественно в состоянии с Т = 3/2. Дополнительный анализ (см. § 112, п. 3) показывает, что момент количества движения, характеризующий это взаимодействие, также равен 3/2.

Максимумы в сечениях рассеяния тс-мезонов на нуклонах при энергиях 190, 600, 900 и 1300 МэВ называются пион-нуклонными резонансами**. Пион-нуклонные резонансы

* ст"?р" и aj°'™ для еще более высоких энергий показаны на рис. 444. ** Иногда пион-нуклонные резонансы называют возбужденными состояниями нуклона или изобарами нуклона.

248

Глава XIX. п-Мезоны

имеют определенные значения энергии, заряда, спина, изоспина и др. В связи с этим их можно считать самостоятельными образованиями типа нестабильных частиц с очень малым, но отличным от нуля временем жизни (подробнее см п. 5 этого параграфа).

Подводя итоги по рассмотренным выше свойствам к-мезонов, следует отметить, что все они согласуются с принципом изотопической инвариантности ядерных сил. Это позволяет, в частности, утверждать, что все тс-мезоны (я+, к~ и я0) являются псевдоскалярами, т. е. имеют нулевой спин и отрицательную четность.

3. ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ (я—Л/)-РАССЕЯНИЯ. ДИАГРАММА АРГАНА. ФОРМУЛЫ БРЕЙТА—ВИГНЕРА ДЛЯ РЕЗОНАНСА

Как и в случае (N—Л^)-рассеяния, более детальные характеристики (я—Л^)-рассеяния можно получить при помощи фазового анализа. Поскольку изоспин (я—Л^)-системы равен 3/2 или 1/2, а полный момент I = sN + ss-|-l = /± 1/2, то (я — Л^)-система в рамках (s—/>)-анализа (/=%1) может быть охарактеризована шестью фазами: 5(^ц), 5(.у31), 5(рп), 5(р31), 5(р1ъ) и 5(/?33). Здесь первый индекс равен удвоенному значению изоспина, а второй—удвоенному значению момента.

Фазы были найдены обычным способом сравнения экспериментальных угловых распределений с расчетными распределениями, полученными из теории рассеяния. Результаты представлены на рис. 427.

Наибольший интерес представляет фаза 8(р33), соответствующая (я—^-взаимодействию при Т = 3/2 и 1 = 3/2. Она положительна, что свидетельствует о притяжении, ипртгхедит через 90° при Г* =190 МэВ, что говорит о резонансе в (я — Л^)-системе при энергии Гц.„=160 МэВ (3 — 3-резонанс, А-резонанс, А-изобара)*. Остановимся более подробно на явлении резонанса.

По определению резонансом двух взаимодействующих частиц (в данном случае к и р) называется максимум амплитуды рассеяния при определенных значениях / (здесь /=1) и X или 7"ц,„ (здесь 160 МэВ). Как было показано ранее, парциальная амплитуда упругого рассеяния

e2i8'-l 1

/1=Ч^ = тт-- <112-21)

2i ctg o — i

* Заметим, что из 1 = 3/2, т.е. 1=1, следует положительная внутренняя .Р-четность А-резонанса.

$ 112. Взаимодействие к-мезоиов

239

Представим комплексную величину /, в виде

т> ¦, sin28 . 1— cos28 /, = Re/,+ 1.111/,= — +i--- (112.22)

и изобразим ее на комплексной плоскости при помощи вектора f, который является хордой окружности с радиусом 1/2 (рис. 428). При возрастании энергии конец вектора описывает окружность против часовой стрелки для потенциала притяжения и по часовой стрелке для потенциала отталкивания.

Из рисунка видно, что /=0 при 5 = 0, /=~-^, |/1 = ^/2/2

при 5 = 45° и /'=i, |/| = l=max при 5 = 90°. Таким образом, резонансу соответствует чисто мнимая амплитуда (Re /= 0), модуль которой максимален. При переходе через 5 = 90° (25 = 180°) действительная часть амплитуды изменяет знак, а |/| начинает уменьшаться.

Картина изменения амплитуды рассеяния в функции от фазы называется диаграммой Аргана. Выше был рассмотрен случай упругого рассеяния. С ростом энергии могут появиться неупругие каналы, наличие которых учитывается множителем г) в выражении для амплитуды

ne2i5'- 1

/<=nV"• (112-23)

В этом случае конец вектора f будет двигаться не по окружности, а по спирали.

Вернемся к упругому рассеянию и рассмотрим более детально поведение амплитуды рассеяния (112.21) в окрестности резонанса. С этой целью разложим ctg5(?) в ряд вблизи резонансной энергии Е0:
Предыдущая << 1 .. 82 83 84 85 86 87 < 88 > 89 90 91 92 93 94 .. 152 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed