Facteur de forme (physique des particules)

Les facteurs de forme de Dirac et de Pauli, respectivement notés ${\displaystyle F_{1}^{N}(Q^{2})}$ et ${\displaystyle F_{2}^{N}(Q^{2})}$ (${\displaystyle Q^{2}}$ étant le quadrimoment transféré lors de la diffusion), où ${\displaystyle N}$ désigne le neutron ou le proton, constituent une paramétrisation du courant hadronique caractérisant l'amplitude de la diffusion.

Les facteurs de forme de Sachs, ou facteurs de forme électromagnétiques, correspondent à la transformée de Fourier dans le référentiel de Breit des distributions spatiales de charge électrique et de magnétisation du nucléon. Ils sont donc au nombre de quatre : ${\displaystyle G_{E}^{n}(Q^{2})}$ et ${\displaystyle G_{M}^{n}(Q^{2})}$ pour le neutron, et ${\displaystyle G_{E}^{p}(Q^{2})}$ et ${\displaystyle G_{M}^{p}(Q^{2})}$ pour le proton.

Ils sont définis à partir des facteurs de forme de Dirac et de Pauli :

${\displaystyle G_{E}^{N}(Q^{2})=F_{1}^{N}(Q^{2})-{\frac {Q^{2}}{M_{N}^{2}}}F_{2}^{N}(Q^{2})}$ ;

${\displaystyle G_{M}^{N}(Q^{2})=F_{1}^{N}(Q^{2})+F_{2}^{N}(Q^{2})}$.

Il est possible de décomposer les facteurs de forme sur les saveurs des quarks constituant les nucléons :

${\displaystyle G_{E,M}(Q^{2})=\sum _{q}Q_{q}G_{E,M}^{q}(Q^{2})}$,

où ${\displaystyle Q_{q}}$ est la charge électrique du quark ${\displaystyle q}$.

Par analogie avec les facteurs de forme électromagnétiques, on peut définir des facteurs de forme similaires pour l'interaction faible. À ceux-ci s'ajoute un facteur de forme axial ${\displaystyle G_{A}}$ et un facteur de forme pseudoscalaire ${\displaystyle G_{P}}$, liés à la violation de parité par l'interaction faible.

• Portail de la physique