πN散射与γN→πN反应的介子交换模型

通过对含$N,\Delta,\pi$、$\rho$、$\omega$和$\gamma$场的模型拉格朗日量作幺正变换，导出了由裸$\Delta \leftrightarrow\pi N$、$\gamma N$顶点相互作用以及能量无关的介子交换$\pi N \leftrightarrow \pi N, \gamma N$跃迁算符组成的有效哈密顿量。采用适当的唯象形状因子以及$\rho$和$\Delta$的耦合常数，该模型能很好地描述直至Δ激发能区的πN散射相移。研究表明，对最近的LEGS实验给出的$\gamma p \rightarrow \pi ^0 p$反应光子不对称性比的最佳再现，对裸$\Delta \leftrightarrow \gamma N$顶点的电跃迁$E2$耦合强度$G_E$与磁跃迁$M1$耦合强度$G_M$，以及确定性较差的$\omega$介子耦合常数$g_{\omega NN}$给出了相当严格的约束。在$G_M = 1.9 \pm 0.05$、$G_E = 0.0 \pm 0.025$以及$7 \leq g_{\omega NN}\leq 10.5$范围内，所预言的微分截面和光子不对称性比与从180 MeV到Δ激发区的$\gamma p \rightarrow \pi ^0 p$、$\gamma p \rightarrow \pi ^+ n$和$\gamma n\rightarrow \pi ^- p$反应数据总体符合良好。所预言的$M_{1^+}$和$E_{1^+}$多极振幅也与振幅分析确定的经验值符合良好。所构造的有效哈密顿量不存在核子重整化问题，因此适用于核多体计算。我们还证明了常用于从数据中提取经验$\gamma N \rightarrow \Delta$跃迁振幅的$K$矩阵方法中所作的假设与