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Xx-Nov-121 Riassunto della lezione precedente evidenza di forze spin-spin e spin-orbita in struttura iperfine degli spettri; ma inequivocabili discrepanze.

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Presentazione sul tema: "Xx-Nov-121 Riassunto della lezione precedente evidenza di forze spin-spin e spin-orbita in struttura iperfine degli spettri; ma inequivocabili discrepanze."— Transcript della presentazione:

1 xx-Nov-121 Riassunto della lezione precedente evidenza di forze spin-spin e spin-orbita in struttura iperfine degli spettri; ma inequivocabili discrepanze con levidenza sperimentale vari motivi per introdurre nuovo numero quantico per i quark (colore): spettroscopici e dinamici compatibilità tra funz. donda SU(6) S e statistica Fermi-Dirac per barioni; interazione di colore si realizza in stati di singoletto antisimmetrici per SU(3); colore non è numero quantico misurabile degli adroni confinamento dei quark SU(6) f O(3) SU(3) c spiega la maggior parte degli spettri adronici; evidenze di numeri quantici esotici: oltre la QCD? ripercorriamo la stessa necessità di ipotizzare i quark con n. quantici di spin/sapore/colore seguendo la dinamica, cioè il Deep-Inelastic Scattering (DIS) e la nascita e il successo del modello a partoni di Feynman

2 xx-Nov-122 Diffusione leptone adrone (elettrone, neutrino, muone)(nucleone, nucleo, fotone) em ~ costante struttura fine piccola -> sviluppo perturbativo possibile Quantum ElectroDynamics (QED) nota ad ogni ordine sonda leptonica esplora tutto il volume del bersaglio approssimazione di Born (scambio di un fotone solo) e` accettabile fotone virtuale ( * ): (q, indipendenti, risposta longitudinale e trasversa rispetto alla polarizzazione di * prototipo e+p -> e+X 3 vettori indipendenti k, k, P + lo spin S e angolo di diffusione

3 xx-Nov-123 definizioni e cinematica e - ultrarelativistico m e << |k|, |k| Target Rest Frame (TRF) Invarianti cinematici

4 xx-Nov-124 Invarianti cinematici (continua) massa invariante finale limite elastico limite anelastico

5 xx-Nov-125 Scelta alternativa : 3 vettori indipendenti P, (k+k), (k-k) q Invarianti :

6 xx-Nov-126 Q e` la lente di ingrandimento Q [GeV] ~1/Q [fm] bersaglio nuclei mesoni / barioni 10.2partoni …… ?? N.B. 1 fm = (200 MeV) -1

7 xx-Nov-127 Frois, Nucl. Phys. A434 (85) 57c area proibita nucleo M A nucleone M

8 xx-Nov-128 Sezione durto n o eventi per unita` di tempo, diffusore, angolo solido n o particelle incidenti per unita` di tempo, superficie flusso spazio fasi ampiezza scattering J

9 xx-Nov-129 Tensore adronico J 2 = tensore leptonico tensore adronico

10 xx-Nov-1210 Scattering inclusivo X tensore adronico sezione durto per scattering inclusivo (formula generale) grandi angoli soppressi !

11 xx-Nov-1211 Scattering inclusivo elastico W =(P+q) 2 =M 2 tensore adronico Q : concetto di scaling vari casi

12 xx-Nov-1212 Bersaglio = particella scalare libera 2 vettori indipendenti : R=P+P, q=P-P J F 1 R + F 2 q F 1,2 (q 2,P 2,P 2 ) = F 1,2 (q 2 ) conservazione della corrente q J = 0 definizione : N.B. per particella on-shell q R = 0 ; ma in generale per off-shell

13 xx-Nov-1213 Coulomb scattering elastico da particella puntiforme rinculo bersaglio struttura bersaglio Scattering inclusivo elastico su particella scalare libera

14 xx-Nov-1214 Breit frame fattore di forma P = - q/2 P = + q/2 = 0 R = (2E, 0) q = ( 0, q) J = (J 0, 0) 2E F 1 (Q 2 ) F 1 (Q 2 ) F 1 (|q| 2 ) = dr (r) e i q r distribuzione di carica materia ….. fattore di forma di carica materia …..

15 xx-Nov-1215 Bersaglio = particella di Dirac libera puntiforme Esempio: e e interazione magnetica di spin con *

16 xx-Nov-1216 Bersaglio = particella di Dirac libera con struttura 3 vettori indipendenti P, P, (+ invarianza per time-reversal, parità) conservazione della corrente q J = 0 eq. di Dirac

17 xx-Nov-1217 Decomposizione di Gordon (on-shell) cioe` R 2M – i q proof flow-chart da destra, inserire def. di usare eq. di Dirac usare {, } = 2 g usare eq. Dirac sinistra

18 xx-Nov-1218 Bersaglio = particella di Dirac libera e composita Sezione durto …… struttura interna (difficilmente separabile)

19 xx-Nov-1219 Formula di Rosenbluth Definizione fattori di forma di Sachs (Yennie, 1957) N.B.: infatti, in Breit frame + riduzione nonrel. distribuzione di carica/magnetica del bersaglio separazione piu` facile

20 xx-Nov-1220 Separazione di Rosenbluth larghi e (larghi Q 2 ) estrarre G M piccoli e (piccoli Q 2 ) estrarre G E per differenza Rosenbluth plot polarizz. trasversa lineare di * misure con diverse (E, e ) plot in a fisso Q 2 intercetta a = 0 G M pendenza in G E

21 xx-Nov-1221 Rosenbluth plot pQCD scaling JLAB data (ottenuti con e - scattering e doppia polarizzazione piu` precisi) Q 2 ~ 10 (GeV/c) 2 ancora regime non perturbativo


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