1tom - 0618.htm
655
Д.р. наблюдается и при рассеянии достаточно быстрых заряж частиц и атомных ядерт к-рые могут поглощаться мишенями. При этом дифференп,- сечение упругого рассеяния заметно отличается от Резерфорда формулы,. При a≈Z^Z^Itiv^i эта ф-ла справедлива в области
углов рассеяния-&<}/~2а/1^ где ltt=kR(i^Z1Z2^/^R)l/st 7>\\е, Z2e ≈ заряды сталкивающихся ядер, а £ и v ≈ энергия и скорость падающей частицы. В области
углов рассеяния 1/^0>#>|/"2а//0сечение не зависит от ∙&. При больших 0 появляются характерные дифракц. осцилляции. Бели ос>1, ф-ла Резерфорда справедлива при Ф<2а//0, Вблизи Ь~2ы/1п сечение рассеяния уменьшается в а раз, а при больших 0 носит дифракц. характер. Экспериментально эти свойства Д. р. отч╦т-
90° 80° 70* 60° 50е 40" 30е
400 5DD 600 700 800 900 ЮОО Число следов
Рис. 2. Угловое распределение а-частиц с энергией 28 МэВ (в лабораторной системе) па ядрах }*С. Положение дифракционных максимумов соответствует дифракционному рассеянию на
радиуса Д ≈1,4- KJ-^A1''* CM, А ≈ атомный номер (по
Ю. Л. Соколову).
ливо проявляются в упругом рассеянии атомных ядер ядрами мишени (см., напр., рис. 2).
При высоких энергиях адронов поглощение падающей волны, приводящее к Д- р., обусловлено интенсивным рождением частиц в соударениях, т, е, неупругими соударениями, а Д. р. характеризуется след, свойствами: 1) полные сечения взаимодействия медленно растут с увеличением энергии. Впервые этот факт был установлен для К+р-взаимодействия (Протвиио, СССР), Макс.
90
35
80
75
70
65
60
55
50
45
ДО 35 30
'Ull
10
10
.to2 ю3
VT, ГэВ
Рис. З. Зависимость от энергии рис. 4. Зависимость отношения (в системе центра инерции) р действительной части ампли-полных сечений рр- и рр-рас- ТУДЫ рассеяния к мнимой е╦ ча-оеянии (соответсгвенно ч╦рные CTI* от энергии в системе центра и светлые точки), инерции для рр- и рр-рассояния
(соответственно ч╦рные и светлые точки).
энергия адронпых столкновений на ускорителях достигнута для рр-системы. Полные сечения растут линейно с ln*(s/«0) (где 50 ≈ параметр размерности квадрата энергии) и составляют прибл. 42 мб при анергии в системе
центра инерции (с. ц. и.) ]/"*≈20 ГэВ и 63 мб при УТ=540 ГэВ (рис. 3).
2) Упругие сечения <т5 также растут с энергией и составляют небольшую часть (0,1≈0,2) от полных сечений. Для рр-соударепий значения os/0i0t меняются от
0,175 при ]/Т^бО ГэВ до 0,215 при /"$=540 ГэВ.
3) Упругая амплитуда /fs, t) [где t ≈ квадрат переданного 4-импульса (в единицах с=1)] доминирующе мнимая. В зависимости p(s, 0} ≈ Re/(s, Q)/Im/(s, 0) or энергии наблюдается общая закономерность. Выше
10 ГэВ в лаб. системе (л. с.) (что соответствует у s^
;з4,4 ГаВ) значения p(s, 0) для я±р-, К±р-, рр-и рр-рас-сеяпия медленно растут с энергией, являясь при меньших энергиях небольшой отрицат. величиной и меняя знак па положительный при энергии ок. 300 ГэВ
ГэВ) для рр-рассеяния и ок. 50≈80 ГэВ
12 ГэВ) для мсз 011-и уклонных соударений,
Вблизи V^5^540 ГэВ p-p(s, 0)«0,1 (рис. 4),
4) Дифферепц. сечоння Д. р. резко направлены впер╦д пропорционально ехр (≈В t\\) при малых |f|, a величина наклона дифракц. конуса В зависит от типа рассеиваемых частиц и энергии. С увеличением энергии величина В медленно раст╦т, т. е. дифракц, конус
Рис. 5. Зависимость дифференциальных сечений
упругого рр-рас-ссяиия от квадрата переданного 4-импульса |*|при различных значениях энергии (в лабораторной системе) £ налетающей частицы. При небольших |t| сростом энергии происходит сужение дифрнкционн ого конуса (наклон конуса монотонно увеличив а е т с я). При ^-=1500ГэВ появляется характерный для дифракционного рассеяния минимум в сечении вблизи
Ш
ИГ
10'
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ ^S.~M--I
|
|
|
|
|
1500 Y
|
^О*19
1 ^24^
|
|
|
|
-1 1
|
t I > 1 t 1
|
|
|
|
|
|
|
|
3
ГэВ
сужается. В зависимости В от \t\\ наблюдается изменение наклона вблизи [t =1,5 ГэВ*, к-роиу предшествует экспоненц. уменьшение сечения на 6 порядков (рис. 5).
5) Сечения взаимодействия разл. адронов А и В приблизительно факторизуются, так что адв ≈ О~АА°ВВ.
Общее теоретич. рассмотрение приводит к выводу, что полные сечения адропных взаимодействий Ot0t не могут расти асимптотически с энергией быстрее, чем In2(s/s0) (Фруассара ограничение). Справедливы след. ограничения:
do, ~dT
In2
Р (*, 0)
0)
c-3ln
ll / (s. 11}
где съ с2, с3 ≈ постоянные. Для дифракц. сечений взаимодействия выполняется Ломеранчука теорема, согласно к-рой асимптотич. сечения взаимодействия с заданной мишенью одинаковы для частиц и античастиц.
Т.о., при высоких энергиях = = и т. д.
Ш
О
X X
о
I
I
661
")
}
