Advertisement

Il Nuovo Cimento A (1965-1970)

, Volume 83, Issue 3, pp 263–274 | Cite as

Coherent neutrino scattering—Relativistic and nonrelativistic

  • P. F. Smith
Article

Summary

Coherent detection techniques are being studied both for relativistic neutrinos (e.g. MeV-range solar, ormυ < 10−4 eV «relic» neutrinos) and for nonrelativistic neutrinos (e.g. 1 eV <mυ < 102 eV, galactic neutrinos). In this paper the principal differences between the two cases are examined, in particular the magnitude and angular variation of the coherent-scattering amplitude, and its dependence on the mass and spin of the incident neutrinos. Coherent scattering both from individual nuclei and from bulk matter is discussed, and for the latter the standard nonrelativistic relation between reflection coefficient and refractive index is re-examined and extended to cover both relativistic neutrinos and targets of spatially varying density.

PACS. 13.15

Neutrino interactions (including reactions involving cosmic rays) 

PACS. 11.80

Relativistic scattering theory 

PACS. 14.60

Leptons 

Релятивистское и нерелативистское когерентное расселние нейтрино

Резюме

Исследуется техника когерентного детектирования дли сяучая релятивистских нейтрино (солнечные нейтрино в МэВ-ной области илиmυ<10−4 эВ «реликтовые» нейтрино) и для случая нерелятивистских неютрино (1 эВ<mυ<102 эВ, галактические нейтрино). В этой статье исследуются принципиальные различия между двумя случаями, в частности, изменения амплитуды когерентного рассеяния по величине и углу, а также зависимость амплитуды от массы и спина падающих нейтрино. Обсуждается когерентное рассеяние на отдельных ядрах и на объеме вешества. В последнем случае заново исследуется стандартное нерелятивистское соотношение между коэффициентом отражения и показателем преломления. Это соотнощение обобшается на случай релятивистских нейтрино и случай мишеней с пространственно изменяюшейся плотностью.

Riassunto

Si studiano tecniche coerenti di rivelazione sia per neutrini relativistici (per esempio neutrini solari nell’intervallo dei MeV, neutrini relitto conmυ<10−4 eV) che per neutrini non relativistici (per esempio neutrini galattici con 1 eV<mυ<102 eV). In questo lavoro si esaminano le differenze principali tra i due casi, in particolare l’ampiezza e la variazione angolare dell’ampiezza di scattering coerente e la sua dipendenza dalla massa e dallo spin del neutrino incidente. Si discute lo scattering coerente dai nuclei singoli e dalla materia di massa, e per quest’ultima si riesamina e si estende la relazione standard non relativistica tra il coefficiente di riflessione e l’indice di rifrazione per includere anche i neutrini relativistici e i bersagli con densità spaziale variabile.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. (1).
    A. Drukier andL. Stodolski: Report No. MPI-PAE/PTh 30/82 (Max Planck Institute, Munich, 1983).Google Scholar
  2. (2).
    P. F. Smith andJ. D. Lewin:Phys. Lett. B,127, 185 (1983).CrossRefADSGoogle Scholar
  3. (3).
    D. Z. Freedman:Phys. Rev. D,9, 1389 (1974).CrossRefADSGoogle Scholar
  4. (4).
    R. R. Lewis:Phys. Rev. D,21, 663 (1980).CrossRefADSGoogle Scholar
  5. (5).
    P. Langacker, J. P. Leveille andJ. Sheiman:Phys. Rev. D,27, 1228 (1983).CrossRefADSGoogle Scholar
  6. (6).
    N. Cabibbo andL. Maiani:Phys. Lett. B,114, 115 (1982).CrossRefADSGoogle Scholar
  7. (7).
    V. F. Shvartsman, V. B. Braginskii, S. S. Gershtein, Y. B. Zeldovich andM. Y. Khlopov:JETP Lett.,36, 277 (1982).ADSGoogle Scholar
  8. (9).
    See, for example,M. Lax:Rev. Mod. Phys.,23, 287 (1951);V. F. Sears:Phys. Rep.,82, 1 (1982).MATHMathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  9. (10).
    J. D. Lewin andP. F. Smith:Astrophys. Lett., to be published.Google Scholar
  10. (11).
    See, for example,E. Fermi:Nuclear Physics (University of Chicago Press, 1949), p. 21;A. G. Klein andS. A. Werner:Rep. Prop. Phys.,46, 259 (1983).Google Scholar
  11. (12).
    R. P. Feynman, R. B. Leighton andM. Sands:The Feynman Lectures of Physics, Vol.1 (Addison-Wesley, Reading, Mass., 1963), Chapt. 30.7.Google Scholar
  12. (13).
    P. F. Smith andJ. D. Lewin: to be published.Google Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1984

Authors and Affiliations

  • P. F. Smith
    • 1
  1. 1.Rutherford Appleton LaboratoryChiltonEngland

Personalised recommendations