Interacción electrón-nucleón y estudio de la estructura interna del nucleón

Abstract

Este trabajo constituye un estudio profundo y detallado de la dispersión elástica electrón protón, y una breve incursión al caso de dispersión cuasielástica electrón-núcleo. A través del formalismo de la electrodinámica cuántica, se describe la dinámica de las partículas y se desarrollan expresiones analíticas para las secciones eficaces de los procesos. Las expresiones extraídas del desarrollo electrón-protón son útiles para el estudio de los factores de forma del protón. En el trabajo, se introducen varias parametrizaciones teóricas que luego se comparan con datos experimentales para valorar sus ajustes. La descripción de la dispersión cuasielástica se lleva a cabo modelando el núcleo mediante el Gas de Fermi Relativista. Esto permite analizar uno de los posibles regímenes de interacción electrón-núcleo y ver la relevancia de los efectos nucleares en la dispersión. El propósito de este proyecto es servir como introducción al cálculo teórico de secciones eficaces desde la ecuación de Dirac en el marco de la mecánica cuántica relativista. Los dos casos estudiados proporcionan una buena base sobre la que desarrollar el formalismo para otras interacciones del mundo subatómico que se estudian hoy en día, así como para introducir modelos nucleares más complejos.