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E5: Kern- und Teilchenphysik – Folien zur Vorlesung

Folien zur Vorlesung E5

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08.02. vorläufiges Gesamtskript zur Vorlesung mit den nachfolgend aufgelisteten Einzelthemen und Abschnitten (ca. 20 MBytes) PDF

Datum Themen Folien Links
19.10. Organisatorisches zur Vorlesung PDF   
19.10. Einführung PDF    
21.10. Grundlagen zu Streuexperimenten PDF    
26.10. Rutherfordstreuung, globale Kerneigenschaften, Nukleonen, Isotop, Isobar, Isoton, Massendefekt, Bindungsenergie, Massenspektrometer PDF   
2.11. Häufigkeit der Elemente, magnetisches Moment, Rabi Experiment, Kernspinresonanz, Bindungsenergie, Fermigas-Modell des Kernpotentials PDF    
4.11. Fermigas-Modell, Weizsäcker-Massenformel, Tal der Stabililtät, Schalen-Modell, Wood-Saxon-Potential PDF    
9.11. Informationsveranstaltung zu Bachelor- und Masterabschlüssen für die Industrie    
16.11. Stabilität von Kernen, Zerfallsgesetz, Aktivität, Lebensdauer, Halbwertszeit, Zerfallskette, PDF    
18.11. Stabilitätskriterien, Kinematik im 2-Körperzerfall, ß-Zerfall von Isobaren, Nuklidkarte, Termschema PDF   Online Nuklidkarte des National Nuclear Data Center
23.11. β-Zerfall, β-Energiespektrum, Neutrino-Hypothese und -Nachweis, α-Zerfall, Gamow-Modell des α-Zerfalls PDF    
30.11. Kernspaltung: spontan und induziert, Spaltbarriere, Spaltparameter xs, Kernfusion, Transurane  PDF    
2.12. γ-Zerfall, Multipolmoden, Parität, Dosimetrie, Wechselwirkungen Teilchen-Materie: Anregung, Ionisation, Cherenkov-Effekt  PDF    
7.12. Bethe-Bloch-Formel, Bremsvermögen, Reichweite, Bragg-Peak, Landau-Verteilung, Bremsstrahlung, Strahlungslänge  PDF   max. kinetische Energie im relativistischen Stoß: Tmax 
14.12. Photoeffekt, Comptoneffekt, Comptonkante, Paarbildung, Detektoren, Geiger-Müller Zählrohr, Ionisation-, Proportional-, Auslösebereich, Gasverstärkung, Orts- und Impulsmessung mit Gasdetektoren PDF    
16.12. Imulsauflösung, Halbleiter-Detektor, Diodenprinzip, ladungsträger verarmte Zone, Mikrostrukturierung, anorganische und organische Szintillatoren, Kalorimeter, Energieauflösung  PDF  
21.12. Elektrostatische Beschleuniger, Tandem, Hochfrequenz-Linearbeschleuniger, Synchronitätsbedingung, Kreisbeschleuniger, Synchrotron, Zyklotronfrequenz, Synchrotronstrahlung und -verluste, Elektronenstreuung am Kern: Fermis 2. goldene Regel  PDF    
11.1. Zustandsdichte, Phasenraum, Wirkungsquerschnitt, Hamiltonoperator, Matrixelement, Herleitung Rutherford-Wirkungsquerschnitt, Mott-Wirkungsquerschnitt  PDF    
18.1. Formfaktor, mittlerer quadratischer Kernradius, Elektronenstreuung am Nukleon, Korrektur des Rückstoßes, Effekt des Nukleonenspins, elektr.&magnt. Formfaktor der Nukleonen, Rosenbluth-Formel, mittlerer quadratischer Radius des Protons, Kinematik der tiefinelastischen Elektron-Nukleon-Streuung  PDF    
20.1. inelastische Elektron-Proton-Streuung, Delta-Resonanzen, Strukturfunktion F1, F2, Struktur des Proton, Callan-Gross-Relation, Bedeutung/Interpretation der Strukturfunktion, Valenzquarks, Gluonen, Seequarks; Hadronen, Baryonen, Baryonzahl, Baryonzahlerhaltung  PDF Herleitung von d2σ/dxdQ2 
25.1. Mesonen, Quarks, Quantenzahlen der Quarks: elektr. Ladung, Baryonzahl, starker Isospin, Strangeness, Charm, Beauty, Truth, Addition des starken Isospins, Pio-Triplett, Meson-Oktett, Baryon-Oktett und -Dekuplett, Endeckung des Ω-, Postulat der Farbladung, Noether-Theorem, kontinuierliche Symmetrien  PDF    
1.2. diskrete Symmetrien: Parität, Ladungskonjugation, Zeitumkehr, Intrinsische Parität von Elementarteilchen, Leptonen, Fermitheorie der schwachen Wechselwirkung, Punktwechselwirkung, Fermikonstante GF, Neutron-Lebensdauer und -Zerfallsbreite PDF  
3.2. Fermi-Kurie-Diagramm, Helizität, Wu-Experiment zur Paritätsverletzung im schwachen Zerfall, π--Zerfall und Helizitätsunterdrückung, PDF  
8.2. Fermi-Theorie als Niederenergienäherung, intermediäre Vektorbosonen W+, W-, schwacher Isosping, Lepton- und Quark-Isospindubletten, W-Boson Isospin-Triplett, W3-Boson, neutrale und geladene Stromreaktion, Entdeckung des neutralen Stroms in der Gargamelle-Blasenkammer am CERN, Einführung zur Glashow-Salam-Weinberg Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung, schwache Hyperladung, B-Boson, Photon, Z0-Boson als Linearkombination aus W3 und B;
(Nachträge zur Information: Relation zwischen elektromagnetischer (ge) und schwacher Ladung (gW), schwacher Mischungswinkel θw, W+, W-, Z0-Entdeckung und Präzisionsmessungen, Zahl der leichten Neutrinofamilien, spontane Symmetriebrechung und Higgsmechanismuns zur Erklährung der W+, W-, Z0-Massen, Higgs-Hintergrundfeld φ mit Vakuumerwartungswert, Higgs-Boson, Fragen und offene Probleme des Standardmodells und mögliche Erweiterungen)
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