High-Precision Muonic X-Ray Measurement of the rms Charge Radius of <span class="aps-inline-formula"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mrow><mmultiscripts><mrow><mi mathvariant="normal">C</mi></mrow><mprescripts></mprescripts><mrow></mrow><mrow><mn>12</mn></mrow><mrow></mrow><mrow></mrow></mmultiscripts></mrow></math></span> with a Crystal Spectrometer

W. Ruckstuhl; B. Aas; W. Beer; I. Beltrami; F. W. N. de Boer; K. Bos; P. F. A. Goudsmit; U. Kiebele; H. J. Leisi; G. Strassner; A. Vacchi; R. Weber

doi:10.1103/PhysRevLett.49.859

High-Precision Muonic X-Ray Measurement of the rms Charge Radius of ${}^{12}C$ with a Crystal Spectrometer

W. Ruckstuhl, B. Aas, W. Beer, I. Beltrami, F. W. N. de Boer, K. Bos, P. F. A. Goudsmit, U. Kiebele, H. J. Leisi, G. Strassner, A. Vacchi, and R. Weber

Phys. Rev. Lett. 49, 859 – Published 20 September 1982

Abstract

A precision measurement with the SIN bent-crystal spectrometer of the wavelength of the $2 p_{\frac{3}{2}} - 1 s_{\frac{1}{2}}$ transition in muonic ${}^{12}C$ yields $λ = 16.473 766 (89)$ pm, the accuracy being an order of magnitude higher than that of earlier investigations. The rms charge radius of ${}^{12}C$ is deduced as ${〈 r^{2} 〉}^{\frac{1}{2}} = 2.4832 (18)$ fm, differing by 2.4 standard deviations from the most accurate electron-scattering results. Consequences of attributing this discrepancy to a $μ - N$ interaction beyond QED are discussed.

Received 5 May 1982

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.859

Authors & Affiliations

W. Ruckstuhl, B. Aas, W. Beer, and I. Beltrami

Laboratorium für Hochenergiephysik der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, c/o Schweizerisches Institut für Nuklearforschung, CH-5234 Villigen, Switzerland

F. W. N. de Boer

Institut de Physique de l'Université de Fribourg, CH-1700 Fribourg, Switzerland

K. Bos

Laboratorium für Hochenergiephysik der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, c/o Schweizerisches Institut für Nuklearforschung, CH-5234 Villigen, Switzerland

P. F. A. Goudsmit

Laboratorium für Hochenergiephysik der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, c/o Schweizerisches Institut für Nuklearforschung, CH-5234 Villigen, Switzerland, and National Institut voor Kernfysica en Hoge-Energiefysica, Amsterdam, The Netherlands

U. Kiebele

Institut de Physique de l'Université de Fribourg, CH-1700 Fribourg, Switzerland

H. J. Leisi, G. Strassner, and A. Vacchi

Laboratorium für Hochenergiephysik der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, c/o Schweizerisches Institut für Nuklearforschung, CH-5234 Villigen, Switzerland

R. Weber