中高能核探针与原子核结构PDF电子书下载

第1章 电磁探针引论 1

1.1 电子探针 1

1.1.1 从低能电子探针谈起 2

1.1.2 电子探针：从低能到高能 3

1.1.3 电子探针：核子的电磁形状因子 3

1.1.4 电子探针：准弹性散射 4

1.1.5 电子探针：三个共振区 8

1.1.6 电子探针：深度非弹性散射 9

1.1.7 电子探针：EMC效应 15

1.1.8 极化电子探针 16

1.1.9 极化电子探针：不对称性 17

1.1.10 核内核子的电磁形状因子 18

1.2 光子探针 19

1.2.1 光子探针简史 19

1.2.2 光核反应中的核介质效应 20

1.3 研究现状 21

1.3.1 关于电子探针与核子形状因子问题 21

1.3.2 关于eA的准弹性散射过程 21

1.4 电磁探针展望 21

参考文献 23

第2章 高能电子探针与核子结构的实验研究 28

2.1 概述 28

2.2 核子的电磁形状因子 30

2.2.1 绝对截面法测质子弹性散射形状因子和核子的大小 31

2.2.2 质子的电磁形状因子的实验测量 32

2.2.3 中子的电磁形状因子的实验测量 36

2.2.4 核的纵向响应函数和库仑求和规则 37

2.3 核子的奇异性电磁形状因子 38

2.3.1 核子的奇异性形状因子和中性弱矢量形状因子 39

2.3.2 中性弱矢量形状因子与宇称破坏不对称性 40

2.3.3 奇异性形状因子的实验测量 40

2.4 核子自旋平均的结构函数 44

2.4.1 深度非弹性散射中核子自旋平均的结构函数 44

2.4.2 核子结构函数的实验测量 45

2.4.3 广义部分子分布和深度虚康普顿散射 48

2.5 核子极化结构函数 51

2.5.1 深度非弹性散射中核子的纵向极化结构函数的实验研究 52

2.5.2 深度非弹性散射中核子的横向极化结构函数的实验研究 62

参考文献 65

第3章 带电轻子探针与原子核结构——EMC效应 69

3.1 带电轻子-核子深度非弹性散射与核内核子结构函数 69

3.1.1 带电轻子-核子深度非弹性散射 69

3.1.2 原子核内束缚核子的结构函数 71

3.2 EMC效应的实验现象 72

3.2.1 EMC效应的实验发现 72

3.2.2 Rochester-SLAC-MIT的实验验证 73

3.2.3 EMC效应的后续实验研究 73

3.3 EMC效应的理论解释 74

3.3.1 早期的理论模型 74

3.3.2 核束缚能效应 77

3.3.3 组分夸克模型和双重x重新标度模型 81

3.3.4 部分子演化模型 82

参考文献 83

第4章 光子探针与原子核结构 85

4.1 核阴影效应 85

4.1.1 核阴影效应的实验现象 85

4.1.2 核阴影效应的理论解释 87

4.1.3 EMC效应与核阴影和反阴影效应的统一描述 91

4.2 核德雷尔-颜过程 94

4.2.1 德雷尔-颜过程与核德雷尔-颜过程 94

4.2.2 核德雷尔-颜过程的实验研究 98

4.2.3 核德雷尔-颜过程的理论研究 99

4.3 J/ψ光生反应 101

4.3.1 J/ψ光生反应的实验现象 101

4.3.2 J/ψ光生反应的理论解释 103

参考文献 103

第5章 核子探针与核力 105

5.1 核力理论研究简史 105

5.1.1 关于介子交换模型 105

5.1.2 关于夸克模型 106

5.1.3 关于介子交换模型的新发展 107

5.1.4 关于高精度现实NN势模型 107

5.2 核子探针与NN散射实验 108

5.3 由核子探针检验核力的介子交换模型 111

5.3.1 CD-Bonn势简介 111

5.3.2 由核子探针确定Bonn模型参数 113

5.3.3 核力的其他介子理论模型 115

5.4 由核子探针检验Argonne v18势 115

5.4.1 Argonne v18势简介 115

5.4.2 由核子探针检验Argonne v18势 116

5.5 由核子探针检验手征NN势 118

5.5.1 引述：两个简单例子 118

5.5.2 有效场论与手征微扰论简介 119

5.5.3 引述：有效拉格朗日量概要 119

5.5.4 核子探针检验结果 121

5.6 极化核子探针 123

5.6.1 自旋观测量简介 123

5.6.2 极化NN散射实验 124

5.6.3 极化NN散射新数据 126

5.7 中高能核子探针与短程核力 130

5.7.1 中高能区的特殊性 130

5.7.2 相对论介子交换模型要点 131

5.7.3 中高能NN散射实验 131

5.7.4 中高能核子探针检验结果 133

5.8 问题与展望 135

参考文献 135

第6章 中高能质子与原子核的相互作用 141

6.1 引言 141

6.2 NN相互作用的简单回顾 143

6.2.1 NN弹性散射 143

6.2.2 NN非弹性反应 144

6.2.3 NN碰撞中的K、η、ω和φ介子产生 147

6.3 中高能pA散射的理论处理 149

6.3.1 pA散射的非相对论唯象光学模型描述 149

6.3.2 沃森多重散射理论及光学势 150

6.3.3 格劳伯多重散射理论 154

6.3.4 微观和半微观核子-核光学势 159

6.3.5 pA散射的相对论描述 160

6.4 中高能pA碰撞中的π介子产生 161

6.4.1 π介子产生的实验 161

6.4.2 π介子产生与核内的核子共振态 163

6.4.3 重子态和多夸克态 165

6.5 pA碰撞中的η介子产生与ηA束缚态 166

6.5.1 pA碰撞中η介子产生与核内的N（1535）共振态 166

6.5.2 η介子产生与ηA束缚态 167

6.6 pA碰撞中阈能附近K介子产生与超核 168

6.6.1 p+A→K+++X反应 168

6.6.2 pA碰撞中A超核的产生 170

6.7 中高能pA碰撞引起的其他反应 171

6.7.1 pA碰撞中其他介子产生 171

6.7.2 pA碰撞引起的散裂反应与散裂中子源 172

6.8 问题与展望 173

参考文献 175

第7章 π介子与原子核的相互作用 178

7.1 引述：π介子探针与π核相互作用 178

7.2 πN二体相互作用 179

7.2.1 πN散射的同位旋分析 179

7.2.2 πN散射振幅的分波展开与相移分析 181

7.2.3 πN相互作用的基本理论 183

7.3 πN散射与重子共振 185

7.3.1 共振态与相移 185

7.3.2 布莱特-维格纳共振 186

7.3.3 共振态与散射振幅的解析行为：阿根图 186

7.3.4 ππ散射与新的介子共振态 188

7.4 π介子与原子核的散射 191

7.4.1 πA一级光学势 191

7.4.2 高阶修正 193

7.4.3 π介子与原子核散射的研究现状 194

7.5 πA电荷交换反应 197

7.5.1 πA单电荷交换反应 197

7.5.2 πA双电荷交换（DCX）反应的实验研究 198

7.5.3 关于双电荷交换机制的讨论 201

7.5.4 DCX反应的理论处理方法 202

7.6 π介子在原子核上的吸收 206

7.6.1 π吸收机制的讨论 206

7.6.2 π吸收后核子发射的多重散射处理 207

7.6.3 π介子在原子核上的辐射吸收 208

7.7 π介子在原子核上引起的介子产生 209

7.7.1 （π+，K+）协同产生反应与超核 209

7.7.2 （π，η）反应 209

7.7.3 （π，2π）反应与核内的σ介子 211

7.8 核物质中π介子性质的变化 213

7.8.1 π介子在核物质中的自能 213

7.8.2 π介子在核内性质的讨论 214

7.9 展望 216

7.9.1 介子在未来强作用物理中的地位 216

7.9.2 πN散射与ππ散射和核物理 217

7.9.3 双重子的寻找 218

7.9.4 原子核内的△和π 219

7.9.5 π介子在极化耙上的反应 219

7.9.6 πA单电荷与双电荷交换 219

7.9.7 高能和高核物质密度的π动力学研究 220

参考文献 220

第8章 K介子探针与超核物理 223

8.1 引述 223

8.1.1 K介子探针的简单性质 223

8.1.2 带电K介子的产生和衰变 224

8.1.3 中性K介子的衰变 225

8.2 KN二体相互作用 226

8.2.1 引述 226

8.2.2 KN系统的同位旋 228

8.2.3 K+ N散射实验的主要特征 229

8.2.4 K+ N散射的分波分析 230

8.2.5 K+ N散射的理论模型 230

8.3 K- N二体相互作用 240

8.3.1 引述 240

8.3.2 K- N相互作用理论 241

8.3.3 K- N散射研究的发展 243

8.3.4 K- N二体反应过程 244

8.4 K+ A散射 245

8.4.1 K+ A散射实验结果 245

8.4.2 K+ A散射的理论分析 246

8.4.3 K+ A散射的光学模型 246

8.5 K+ A散射的核介质效应 248

8.5.1 K+ A散射的常规核介质效应 248

8.5.2 K+ A散射的次常规核介质效应 249

8.5.3 K+ A散射的非常规核介质效应 251

8.5.4 K+ A散射：研究进展与问题 254

8.6 K- A散射 257

8.6.1 K- A弹性散射 257

8.6.2 K- A光学势与K-A散射 259

8.6.3 K- A势深度的进一步研究 260

8.6.4 K- A势深度的动量相关性 261

8.6.5 K- A光学势动量相关性的RMF分析 262

8.6.6 K-介子的平均自由程 264

8.7 K介子探针的其他相关问题 265

8.7.1 中性K介子散射 265

8.7.2 重子产生 267

8.7.3 奇异性交换反应 267

8.7.4 超核产生 268

8.7.5 扭曲波冲量近似 270

8.7.6 超核结构研究进展 272

8.7.7 A超核衰变 275

参考文献 280

第9章 中高能探针在原子核上的奇异性产生 289

9.1 引述-奇异性产生 289

9.2 奇异性产生的基本过程 290

9.2.1 研究概况 290

9.2.2 pp碰撞中的奇异性产生 291

9.2.3 πN碰撞中的奇异性产生 296

9.2.4 K介子与核子（K-p）碰撞中的奇异性产生 297

9.3 电磁探针与奇异性产生 299

9.3.1 引述 299

9.3.2 基本过程理论分析 300

9.3.3 奇异粒子的光产生 303

9.3.4 奇异粒子的电产生 304

9.4 核物质中的奇异性产生 305

9.4.1 质子与核（pA）碰撞中的奇异性产生 306

9.4.2 介子与核（πA及KA）碰撞中的奇异性产生 307

9.4.3 超核光产生与电产生 307

9.5 问题与展望 310

参考文献 311

第10章 中高能探针在核子与核上的重味产生 317

10 1 引述 317

10.1.1 关于重夸克的特点 317

10.1.2 关于重味强子 318

10.1.3 重夸克偶素 318

10.1.4 关于重夸克系统的有效理论 319

10.2 基本的重味产生过程 319

10.2.1 重味产生引述 319

10.2.2 重味产生基本过程动力学特征 320

10.3 高能核子-核子（pp）碰撞与重味产生 322

10.4 RHIC实验中的重味衰变道 323

10.5 可能的重味超核 326

参考文献 327

第11章 中微子探针引论 329

11.1 一般讨论 329

11.1.1 关于中微子探针 329

11.1.2 中微子性质简介 330

11.1.3 中微子源 332

11.1.4 中微子味振荡与中微子质量 332

11.2 中微子振荡物理 333

11.2.1 概述 333

11.2.2 振荡长度 333

11.2.3 三味混合矩阵 335

11.2.4 三味混合矩阵的欧拉转动参数化 336

11.2.5 实验数据现状 337

11.3 弱作用理论和中微子探针 337

11.3.1 弱相互作用的费米理论 338

11.3.2 弱作用的中间玻色子理论 340

11.3.3 衰变宽度和散射截面 341

11.3.4 电弱统一理论 342

11.3.6 弱作用理论小结 343

11.4 中微子探针与夸克模型 343

11.4.1 夸克模型 343

11.4.2 中子β衰变的夸克模型 344

11.4.3 轻子-夸克对称性 344

11.4.4 夸克混合 345

11.4.5 CKM矩阵 345

11.4.6 中微子-夸克散射（荷电流过程） 346

11.4.7 中微子-夸克散射（中性流过程） 347

11.5 中微子-核散射研究意义 347

11.6 中微子-电子散射 348

11.6.1 中性流高能μ中微子弹性散射 348

11.6.2 低能中微子-电子散射 349

11.7 中微子探针与核子 349

11.7.1 概述 349

11.7.2 荷电流过程与中性流过程 350

11.7.3 νN散射截面理论结果的一般趋势 351

11.7.4 低能中性流νN散射 352

11.7.5 导致π产生的荷电流（CC）νN准弹性散射 353

11.7.6 中微子探针与核子弹性散射形状因子 354

11.7.7 中微子探针与核子的轴矢形状因子 354

11.7.8 中微子探针与核子内的夸克 355

11.7.9 中高能中微子-核子非弹性散射 356

11.8 中微子探针与原子核 357

11.8.1 研究概述 357

11.8.2 低能中微子-原子核散射理论框架（Ev《GeV） 357

11.8.3 低能中微子-原子核散射截面 357

11.8.4 中高能中微子-原子核散射（1 GeV≤Ev≤10 GeV） 358

11.8.5 中微子深度非弹性散射 359

11.8.6 小结 359

参考文献 361

第12章 中微子-原子核深度非弹性散射 365

12.1 中微子（反中微子）-核子深度非弹性散射与核子结构函数 365

12.2 中微子探针与核子结构函数的核效应 371

12.2.1 实验研究 371

12.2.2 核子结构函数的核效应 373

12.3 中微子深度非弹性散射与核阴影效应 374

12.4 粲强子产物与奇异海夸克分布 377

12.4.1 双μ子产生微分截面 377

12.4.2 核内奇异海夸克分布的实验研究 379

12.5 问题与展望 381

参考文献 381

索引 383

后记 394