運動学

ローレンツ不変な重心系でのエネルギー

二粒子の衝突

二つの粒子が衝突する系を考える。 粒子1,と粒子2に対して、ローレンツ不変なCM系での全エネルギーは、

と書ける。ここで、

を書き下すと、

のなす角をθとすると、

さらに、 、そして と定義すると。

固定標的にビームを当てる場合

粒子2が制止している系(Lab系)を考える。この場合 なので、

* 例1: 核子同士の衝突

CERN SPS での NA44実験では、核子辺りのビーム運動量が、450GeV/c の陽子(p)、200 GeV/c の硫黄(S)、158 GeV/c の鉛(Pb)のビームを用いた。 これらのCM系での全エネルギーを考える。 今簡単のために、核子の質量を陽子と中性子の平均( (0.9383 + 0.9396)/2. = 0.939 GeV/c )とし、mNと書く。 核子辺りのビーム運動量を pbeam と書くと

となり。

  • 450GeV/c の陽子ビームの場合

  • 核子辺り 200GeV/c の硫黄ビームの場合

  • 核子辺り 158GeV/c の鉛ビームの場合

となる。

* 例2: 光子と核子の反応

NKS2 実験では、0.800 GeV から 1.100 GeV までの光子ビームを用いて、光-核子反応の実験を行っている。

この場合、

光子ビームが 0.800 GeV の場合、

光子ビームが 1.100 GeV の場合、

* 例3: Invariant mass


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Last-modified: 2017-07-04 (火) 10:05:03 (812d)