Oddziaływania elektromagnetyczne

Nieelastyczne rozpraszanie

Wraz ze wzrostem wartości szybko rośnie prawdopodobieństwo rozpraszania nieelastycznego (rozbicia protonu). Możliwe stają się różne procesy ekskluzywne, np. utworzenie rezonansu delta, itd. Najłatwiej jest opisać proces inkluzywny, tj. taki, w którym nie interesujemy się szczegółowo pytaniem, jakie hadrony powstały w wyniku rozpraszania. Proces ten jest schematycznie pokazany na rysunku 10b. W najniższym rzędzie w stałej α najogólniejsza postać podwójnie różniczkowego przekroju czynnego wyraża się przez dwa nieelastyczne czynniki struktury i :

[32]

Wzór (32), podobnie jak wzór (27) zapisany jest przy użyciu zmiennych , , zdefiniowanych w układzie spoczynkowym protonu. Ważne jest jednak to, iż definiowane przezeń czynniki struktury i są bezwymiarowymi funkcjami lorentzowskich skalarów i . Ponieważ końcowy stan hadronowy jest teraz wielociałowy, kąt rozproszenia i energia rozproszonego elektronu nie są już ze sobą powiązane. Dlatego też czynniki struktury i zależą w ogólności od dwóch zmiennych, i . Zależność przekroju czynnego od masy niezmienniczej hadronowego stanu końcowego pokazana jest na rys. 13.

Rysunek 13. Zależność przekroju czynnego na rozpraszanie dla E = 4.879 GeV i kąta rozproszenia elektronu od energii końcowego elektronu lub od masy niezmienniczej końcowego stanu hadronowego. Maksimum (zmniejszone 15-krotnie) przy 4.5 GeV odpowiada elastycznemu rozpraszaniu elektronu (). Pozostałe maksima odpowiadają utworzeniu rezonansów, będących stanami związanymi pionu i nukleonu

Wyraźnie widoczne są na nim maksima przekroju czynnego odpowiadające formacji krótkożyciowych stanów rezonansowych.