شماره راهنما :
1981 دكتري
پديد آورنده :
تهامي پورزرندي، فرزانه
عنوان :
محاسبه جابه‌جايي و پهناي تراز-s1 اتم‌هاي هيدروژن و دوتريوم كائوني
با استفاده از روش‌هاي پاره موجي و سه بُعدي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 108ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مريم حسنوند، احمد شيراني
استاد مشاور :
ظفراله كلانتري، كاتالينا كوكئانو
توصيفگر ها :
هيدروژن و دوتريوم كائوني , جابه‌جايي و پهناي انرژي , معادلات ليپمن-شوئينگر , معادلات فديف , روش پاره موجي , روش سه بعدي
استاد داور :
آذر تفريحي، علي نقي خرميان، مرتضي رئيسي گهروئي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/09/01
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/09/01
چكيده فارسي :
با توجه به اهميت برهم‌كنش پادكائون-نوكلئون در اندركنش‌هاي هادروني در فيزيك هسته‌اي، پتانسيل‌هاي مختلفي براي اين برهم‌كنش پيشنهاد شده و اين مسئله به روش‌هاي متفاوتي مورد بررسي قرار گرفته است. اكثر معادلات براي مطالعه اين برهم‌كنش با استفاده از روش پاره‌موجي حل شده‌اند. براي سهولت حل معادلات به روش پاره‌موجي، پتانسيل‌هاي گزارش شده معمولا جداپذير هستند، يا از روش EST براي تبديل پتانسيل جداناپذير به جداپذير استفاده مي‌شود. ما در اين رساله، ابتدا برهم‌كنش پادكائون-نوكلئون را با فرض پتانسيل به‌صورت جداپذير و به روش پاره‌موجي حل كرديم و جرم و پهناي ذره Λ(1405) را برآورده كرده و به محاسبه طول پراكندگي كائون-پروتون پرداختيم. سپس اين مسئله را با استفاده از روش جديد سه بعدي مطالعه كرديم. در اين رويكرد، براي مطالعه حالت‌هاي مقيد و پراكندگي دو و سه جسمي، لازم نيست مانند روش پاره‌موجي از بسط تكانه‌هاي زاويه‌اي استفاده كرد و يا پتانسيل به صورت جداپذير نوشته شود. بلكه پتانسيل جداناپذير بدون اعمال هيچ‌گونه تقريبي قابل استفاده است. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهند كه روش سه بعدي در توافق خوبي با نتايج حاصل از روش پاره‌موجي است. هم‌چنين در اين رساله، مسئله كولني را مورد مطالعه قرار داديم. اين پتانسيل در فضاي تكانه دچار تكينگي مي‌شود كه ما اين تكينگي را به‌صورت خلاقانه و به روش سه بعدي برطرف كرديم و توانستيم انرژي تراز پايه كولني سيستم‌هاي هيدروژن و هيدروژن كائوني(بدون در نظرگيري پتانسيل قوي) را به‌دست آوريم. پس از آن به بررسي اتم هيدروژن كائوني به روش سه بعدي پرداختيم و جابه‌جايي و پهناي تراز پايه هيدروژن كائوني گزارش شده در آزمايش‌هاي KEK، DEAR و SIDDHARTA را مورد بررسي قرار داديم. محاسبات انجام شده در اين رساله كه با در نظرگيري پتانسيل گاوسي براي سامانه پادكائون-نوكلئون انجام گرفت، نشان داد مقادير گزارش شده در آزمايش‌هاي KEK و SIDDHARTA در توافق با محاسبات رساله است. هم‌چنين، دوتريوم كائوني را به عنوان يك سه جسمي با استفاده از معادلات فديف AGS بررسي كرديم و طول پراكندگي كائون-دوترون و جابه‌جايي و پهناي دوتريوم كائوني محاسبه شد. با گزارش مقدار تجربي جابه‌جايي و پهناي دوتريوم كائوني در آزمايش SIDDHARTA-2 در اواخر سال 2022 ميلادي، اين مقادير قابل مقايسه خواهند بود.
چكيده انگليسي :
Due to the importance of the antikaon-nucleon interaction in hadronic interactions in nuclear physics, different potentials have been proposed for the antikaon-nucleon interaction, and it is estimated by applying various equations. Most of the equations to study this interaction have been solved using partial wave method. To make partial wave method be easier to solve the equations, the reported potentials are usually separable or EST method is applied to convert non-separable potentials to separable ones. In this thesis, first, we studied antikaon-nucleon interaction assuming potential as seperable and solve it by partial wave method. We estimated mass and width of the Λ(1405) and investigated the kaon-proton scattering length. Then, we studied this subject using a new approach which is called three-dimensional (3D) method. In this study, in order to investigate bound state and scattering problem, it is not needed to apply angular momentum or convert potential to a separable form, but the local and non-separable potentials can be used without applying any approximation. The obtained results show that the three-dimensional method is in good agreement with the results of the partial wave method. Also, we studied the Coulomb potential which undergoes a singularity in the momentum space. We creatively removed this singularity in 3D approach, and could obtain 1s-state Coulomb energies for hydrogen and Kaonic hydrogen systems (neglecting the strong potential). After that, we studied the Kaonic hydrogen in 3D method and investigated the reported shift and width of the lowest atomic energy level of Kaonic hydrogen in KEK, DEAR and SIDDHARTA experiments. We found, our calculations which performed considering an antikaon-nucleon Gaussian potential are in good agreement with the KEK and SIDDHARTA results. Also, we studied the Kaon-deuteron system as a three-body system using Faddeev equations and calculated the Kaon-deuteron scattering length and Kaonic deuterium 1s state shift and width. The obtained values will be comparable with the values of promising SIDDHARTA-2 experiment in the late of 2022.
استاد راهنما :
مريم حسنوند، احمد شيراني
استاد مشاور :
ظفراله كلانتري، كاتالينا كوكئانو
استاد داور :
آذر تفريحي، علي نقي خرميان، مرتضي رئيسي گهروئي
