Tests of isospin invariance in neutron-proton scattering

Summary

If isospin invariance is not assumed in neutron-proton scattering, then a termf(E,θ)(σ ₁—σ ₁n will be present in the scattering amplitude. Experiments detecting the amplitudef(F, θ) are discussed, the simplest of which from the present-day experimental point of view are different proton and neutron asymmetries in the scattering of polarized neutrons on polarized proton targets. The contributionsf _em(E, θ), due to one-photon exchange (with all proton and neutron form factors), andf _ope(E, θ), due to electromagnetic nucleon and meson mass differences in the one-pion exchange, are calculated. The calculated amplitudef _em +f _ope is used together with neutron-proton amplitudes obtained from phase shift analyses to predict the behaviour of “the isospin violating” experimental quantities.

Riassunto

Se non si ammette l'invarianza di isospin nello scattering neutrone-protone, sarà presente un termine (σ ₁—σ ₁n nell'ampiezza di scattering. Si discutono esempi per determinare l'ampiezzaf(E, θ), i più semplici dei quali dal punto di vista sperimentale attuale sono differenti asimmetrie del protone e del neutrone nello scattering dei neutroni polarizzati su bersagli di protoni polarizzati. Si calcolano i contributif _em(E, θ) dovuti allo scambio di un fotone (con tutti i fattori di forma del protone e del neutrone), ef _ope(E, θ), dovuti alle differenze elettromagnetiche delle masse del nucleone e del mesone nello scambio di un pione. Si usa l'ampiezza calcolataf _em +f _ope insieme alle ampiezze neutrone-protone ottenute dalle analisi dello spostamento di fase per prevedere il comportamento delle quantità sperimentali che “violano l'isospin”.

Резюме

Если не предполагается изоспиновая инвариантность в рассеянии нейтрона на протоне, то член (σ ₁—σ ₁n будет присутствовать в амплитуде рассеяния. Обсуждаются эксперименты, определяющие амплитудуf(E, θ). Простейшие из этих экспериментов на сегодняшний день представляют различные асимметрии протонов и нейтронов при рассеянии поляризованных нейтронов на поляризованных протонных мишенях. Вычисляются вкладыf _em(E, θ), обусловленный однопротонных обменом (со всеми форм-факторами протона и нейтрона), иf _ope (E, θ), обусловленный электромагнитньми разностями масс нуклонов и мезонов в однопионном обмене. Вычисленная амплитудаf _em+f _ope используется вместе с нейтрон-протонными амплитудами, полученными из анализа фазовых сдвигов, для предсказания поведения экспериментальных величин, в которых проявляется нарушение изоспиновой инвариантности.