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E5: Kern- und Teilchenphysik – Folien zur Vorlesung

Folien zur Vorlesung E5

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30.01. vorläufiges Gesamtskript zur Vorlesung mit den nachfolgend aufgelisteten Einzelthemen und Abschnitten (ca. 24 MBytes) PDF

Datum Themen Folien Links
07.10. Organisatorisches zur Vorlesung PDF  
07.10. 1. Einführung PDF  
10.10. 1.1 Grundbegriffe von Streuexperimenten, 1.2 Wirkungsquerschnitt PDF  
14.10. 1.3 Rutherford-Streuung, 2. Globale Kerneigenschaften, 2.1 Kernmasse, Massenzahl, Kernladung PDF  
21.10. 2.2 Magnetisches Moment, 2.3 Bindungsenergie, Fermigas-Modell PDF  
24.10. Tröpfchenmodell & Bindungsenergie, 2.4 N-Z-Diagram, Tal der Stabilität, 2.5 Schalenmodell, magische Zahlen, 3 Stabilität von Kernen PDF  
28.10. 3.1 Zerfallsgesetz, Aktivität, Lebensdauer, 3.2 Stabilitätskriterien PDF Online Nuklidkarte des National Nuclear Data Center
4.11. 3.3 beta-Zerfall, 3.4 alpha-Zerfall PDF  
7.11. 3.4 alpha-Zerfall, 3.5 Kernspaltung PDF  
11.11. 3.6 Kernfusion, 3.7 gamma-Strahlung, 4 Teilchen-Materie-Wechelwirkung, Dosimetrie, 4.1.Wechselwirkung (schwere) geladene Teilchen-Materie PDF  
18.11. Cerenkov-Strahlung, Ionisationspotential, mittlerer Energieverlust: Bethe-Bloch-Formel, Reichweite & Bragg-Peak, Landau-Verteilung, 4.2 Energieverlust von Elektronen & Positronen: Bremsstrahlung, Strahlungslänge X0 PDF Tmax im relativist. Stoß
21.11. 4.3 Photon-Materie-Wechselwirkung: Photoeffekt, Comptoneffekt, Comptonkante, Paarbildung, 5 Detektoren: Beobachtungsgrößen, registrierbare Signale PDF Evaluations-fragebogen
25.11. 5.1 Gasgefüllte Detektoren, Geiger-Müller-Prinzip, Driftgeschwindigkeit, 5.2 Halbleiter-Detektoren, p- und n-Dotierung, pn-Übergang, 5.3 Szintillatoren, Exiton, Fluoreszenz, Phosphoreszenz PDF  
2.12. 5.4 Energiemessung: Kalorimeter, Schauermaximumg, Energiemessgenauigkeit, homogene & Sampling-Kalorimeter, 6 Beschleuniger, 6.1 Elektrostatische Beschleuniger, van de Graaff, Tandem, 6.2 HF-Linearbeschleuniger, Strahlpaket (Bunch), Linac, 6.3 Kreisbeschleuniger, Synchrotron, Zyklotronfrequenz, Synchrotronstrahlung PDF  
5.12. 7 Elektronenstreuung am Kern: Kinematik, Fermis goldene Regel, Zustandsdichte/Phasenraum, 7.1 Rutherford-Wirkungsquerschnitt PDF  
9.12. 7.2 Mott-Wirkungsquerschnitt, 7.3 Formfaktor, mittlerer quadratischer Kernradius, 7.4 Formfaktor der Nukleonen, Rosenbluth-Formel, elektr. & magnet. Formfaktoren, Dipol-Formfaktor PDF  
16.12. Ladungsdichte von Proton & Neutron,  8 Tiefinelastische (Elektron)Streuung: Masse des Endzustands, Kinematik, Bjorken Skalenvariable x, Protonresonanzanregung, Strukturfunktion F1(x,Q2), F2(x,Q2), 8.1 Struktur des Protons: Skalenverhalten der Strukturfunktion F2(x,Q2) bei x≈0.2, Callan-Gross-Relation, punktförmige Spin-½ Konstituenten: Partonen bzw. Quarks, 8.2 Bedeutung der Skalenvariablen x PDF Herleitung dσ/dxdQ2
19.12. Bedeutung der F2-Strukturfunktion, 9 Quarkstruktur der Hadronen: Baryonen, Baryonzahlerhaltung, Protonstabilität, Mesonen, Gluonen, Quarks, starker Isospin, Gell-Mann-Nishijima-Relation, Meson-Oktett,  Baryon-Dekuplett, Baryon-Oktett, Vorhersage&Entdeckung Ω--Teilchen, Farbladungspostulat PDF  
23.12. <Videos von LHC & ATLAS> --- Frohe Weihnachten! z.B. ATLAS
13.1. Farbladungspostulat; 10 Symmetrien & Erhaltungssätze: kontinuierliche und diskrete Symmetrien, Parität P, Ladungskonjugation C, Zeitumkehr T, CPT-Theorem; 11 schwache Wechselwirkung: Leptonen PDF  
16.1. 11 schwache Wechselwirkung, 11.1 Fermi-Theorie des ß-Zerfalls, 11.2 Paritätsverletzung im schwachen Zerfall, Helizitätsunterdrückter Pionen-Zerfall PDF  
20.1. 12 Elektroschwache Wechselwirkung, W-Bosonen, Glashow-Salam-Weinberg-Theorie, Z-Bosonen PDF  
27.1. 12.3 Entdeckung von W & Z-Bosonen, 12.4 Spontane Symmetriebrechung & Higgsmechanismus, Higgs-Boson-Entdeckung PDF  
30.1. 13 Standardmodell der Teilchenphysik, 13.1 Offene Fragen des Standardmodells PDF