807518 DERS NOTLARI
O. Çakır
Ankara Üniversitesi
Ankara, Şubat 2014
Ders 3:
Elektron – Proton Çarpışması
(Protonun Yapısı, Form Faktörleri)
Orhan Çakır
Ankara Universitesi
Ankara, Şubat 2014
O. Çakır
807518
2
Elektron-Proton Saçılması
●
Nükleon form faktörleri esnek lepton-nükleon
saçılması ile ölçülebilir. Form faktörleri ve yapı
fonksiyonları hadronları içeren elektromagnetik ve
zayıf süreçlerde merkezi bir öneme sahiptir. Form
faktörleri momentum transferinin (q2) bir fonksiyonu
olarak hadronun bileşenlerinin etkileşimli etkilerini
parametrize eder.
●
O. Çakır
Burada,
elektromagnetik
form faktörü için hadronun
yük dağılımı, ve onun
türevi için de hadronun
boyutu yorumu yapılabilir.
807518
3
Form Faktörleri
●
Elektron-proton saçılması süreci
e+p-->e+X için genlik-karesi
burada
K1, K2, K4 ve K5 aynı boyutlu, skaler değişkenlere
bağlı bilinmeyen fonksiyonlardır.
O. Çakır
807518
4


L ve K Özellikleri
Genlik-karesi ifadesinde qL=0 ve benzer şekilde q
K=0 olduğu gösterilebilir.
<ipucu: q=(0,0,0,q) alınabilir, qL=0 ve qK=0>
O. Çakır
807518
5
Form Faktörleri
●
Laboratuvar çerçevesinde p=(M,0,0,0), E enerjisi ile gelen
elektron  açısı ile saçılarak E' enerjisi ile gider. (E,E')>>m
olduğundan m-->0 alınabilir. pi=E(1,pi) ve pf=E(1,pf) ve
pf.pf=cos tanımları ile genlik karesi ifadesi
E' = f(E, sin) cinsinden yazılabilir:
●
Esnek saçılmayı tasvir eden diferensiyel tesir kesiti
(Rosenbluth formulu, 1950)
O. Çakır
807518
6
E&M Form Faktörleri
●
●
Bir yönde saçılan elektronların sayısı alınarak, belli bir
enerji bölgesinde, K1(q2) ve K2(q2) deneysel olarak
belirlenebilir ve bunlar 'elektrik' ve 'magnetik' form faktörleri
GE(q2) ve GM(q2) cinsinden yazılabilir:
En basit model protonu bir nokta yük olarak inceler, “Dirac”
proton yaklaşımı, bu durum düşük enerjilerde geçerlidir.
O. Çakır
807518
7
Esnek Saçılma Form Faktörleri
Esnek saçılma proton
form faktörleri:
Bir sabit dışında,
elektrik ve magnetik
form faktörleri pratik
olarak eşittir, en
azından 10 (GeV/c)2 ye
kadar fenomenolojik
dipol fonksiyonu Gd ile
uyumlu fit yapılır.
O. Çakır
807518
8
Tesir Kesiti Limiti
●
Gelen elektron enerjisi m<<E<<M aralığında ve E'E
alınırsa diferensiyel saçılma tesir kesiti
elde edilir. Bu ifade mc2<<E ve mc<<|p| limitinde
Mott formulu ile aynı sonucu verir.
O. Çakır
807518
9
+
O. Çakır
807518
10
Download