On the validity of the Williams-Weizsäcker method and the problem of the nuclear interactions of relativistic µ-mesons

Summary

After discussing arguments which have been put forward against the application of the semi-classical Williams-Weizsäcker method to the problem of the nuclear interactions of relativistic µ-mesons, we develop a new treatment consistent with quantum field theory. Our results agree with Williams’ and Weizsäckers, in the sense that the µ-meson and photon cross-sections can be compared for corresponding processes by means of an ≪ equivalent photon spectrum ≫, almost the same in both theories. It is shown that in those non-elastic photonuclear processes the angular deviation of the µ-meson is not uniquely related to primary energy and energy-transfer. It is in most cases of practical interest much smaller than in the elastic Coulomb scattering.

Riassunto

Dopo la discussione di argomenti avanzati contro 1’applieazione del metodo semiclassico di Williams-Weizsäcker al problema delle interazioni nucleari di mesoni µ relativistici, si sviluppa un nuovo trattamento compatibile con la teoria quantistica dei campi. I risultati sono in accordo con quelli di Williams e Weizsäcker nel senso che le sezioni d’urto del mesone µ e del fotone sono confrontabili per proeessi corrispondenti per tramite di uno ≪ spettro fotonico equivalente ≫, quasi identico nelle due teorie. Si dimostra che nei processi fotonucleari anelastici la deviazione angolare del mesone µ non è unicamente in relazione coll’energia e il trasferimento d’energia primari. Nella maggior parte dei casi d’importanza pratica è molto minore che nello scattering coulombiano elastico.