Elementarteilchenphysik
|
|
|
- Oswalda Baumhauer
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Masterclass 2010 Elementarteilchenphysik Robert Harlander Bergische Universität Wuppertal 17. Februar 2010 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 1
2 Elementarteilchenphysik Zentrale Fragen: Was sind die fundamentalen Bausteine der Materie? (Teilchen? Strings??...) Was hält sie in Materie zusammen? (Coulomb-Kraft,...) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 2
3 Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3
4 Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Rutherford Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3
5 Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Rutherford It was almost as incredible as if you fired a fifteen inch shell at a piece of tissue paper and it came back to hit you. Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3
6 Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Rutherford It was almost as incredible as if you fired a fifteen inch shell at a piece of tissue paper and it came back to hit you. All science is either physics or stamp collecting. Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3
7 Heutige Streu-Experimente SLAC (Stanford, USA): e + e Elektron Positron Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 4
8 Heutige Streu-Experimente DESY (Hamburg): e p Elektron Proton Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 5
9 Heutige Streu-Experimente Tevatron (Fermilab): p p Proton Anti-Proton Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 6
10 Heutige Streu-Experimente CERN (Genf): p p Proton Proton Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 7
11 Theorie Zwei theoretische Säulen: (Spezielle) Relativitätstheorie: E = mc 2 wobei m = m(v) = m 0 1 v2 /c 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 8
12 Theorie Zwei theoretische Säulen: (Spezielle) Relativitätstheorie: E = mc 2 wobei m = m(v) = m 0 1 v2 /c 2 Wir verwenden nur m 0 (Ruhemasse); Dann gilt E = m 2 0 c4 + p 2 c 2, c km/s Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 8
13 Theorie Zwei theoretische Säulen: (Spezielle) Relativitätstheorie: E = mc 2 wobei m = m(v) = m 0 1 v2 /c 2 Wir verwenden nur m 0 (Ruhemasse); Dann gilt E = m 2 0 c4 + p 2 c 2, c km/s Beachte: für m 0 0 ist stets v < c für m 0 = 0 ist stets v = c Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 8
14 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 9
15 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität, z.b. Licht: zeigt Welleneigenschaften Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 9
16 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität, z.b. Licht: zeigt aber auch Teilcheneigenschaften: p = h λ h = 6, Js Plancksches Wirkungsquantum Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 10
17 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität, z.b. Licht: zeigt aber auch Teilcheneigenschaften: p = h λ h = 6, Js Plancksches Wirkungsquantum Einstein 1905 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 10
18 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität: p = h λ λ = h p De-Broglie Wellenlänge Heisenbergsche Unschärferelation: x p 2, E t 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 11
19 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik: nur Wahrscheinlichkeiten vorhersagbar Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 12
20 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik: nur Wahrscheinlichkeiten vorhersagbar Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 12
21 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik: nur Wahrscheinlichkeiten vorhersagbar Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 12
22 Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik: nur Wahrscheinlichkeiten vorhersagbar Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 12
23 Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13
24 Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13
25 Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Teilchen können erzeugt und vernichtet werden aber Erhaltungssätze müssen erfüllt sein Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13
26 Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Teilchen können erzeugt und vernichtet werden aber Erhaltungssätze müssen erfüllt sein Zu jedem Teilchen gibt es ein Anti-Teilchen Elektron e Positron e +, etc. m(e ) = m(e + ) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13
27 Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Teilchen können erzeugt und vernichtet werden aber Erhaltungssätze müssen erfüllt sein Zu jedem Teilchen gibt es ein Anti-Teilchen Elektron e Positron e +, etc. m(e ) = m(e + ) Wechselwirkung durch Austausch von Teilchen Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13
28 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
29 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
30 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
31 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
32 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
33 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
34 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
35 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e zentraler Baustein: Vertex e γ e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
36 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e (p 1 ) + e + (p 2 ) e (p 3 ) + e + (p 4 ) Ort e e zentraler Baustein: Vertex e γ e + e + e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
37 Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e (p 1 ) + e + (p 2 ) γ(p 3 ) + γ(p 4 ) Ort e zentraler Baustein: Vertex e γ e + e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14
38 Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15
39 Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15
40 Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Up-Quark u, Ladung Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15
41 Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Up-Quark u, Ladung Down-Quark d, Ladung 1 3 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15
42 Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Up-Quark u, Ladung Down-Quark d, Ladung 1 3 Daraus aufgebaut: Proton p = uud: Ladung +1 Neutron n = udd: Ladung 0 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15
43 Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Up-Quark u, Ladung Down-Quark d, Ladung 1 3 Daraus aufgebaut: Proton p = uud: Ladung +1 Neutron n = udd: Ladung 0 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15
44 Energiedichte des Universums Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 16
45 Materieverteilung des Universums Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 17
46 Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18
47 Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? e γ e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18
48 Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18
49 Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18
50 Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Quarks tragen noch andere Ladung: Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18
51 Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Quarks tragen noch andere Ladung: Starke Wechselwirkung Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18
52 Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Quarks tragen noch andere Ladung: q Starke Wechselwirkung g g = Gluon q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18
53 Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19
54 Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19
55 Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q g q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19
56 Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q Rot g q Anti Blau Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19
57 Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q Rot g Gluonen tragen selbst Farbladung! q Anti Blau Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19
58 Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q g g g q g Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19
59 Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q g g g g g q g g g Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19
60 Confinement Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 20
61 Confinement Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 20
62 Confinement Quarks treten nur in farblosen Verbünden auf: qqq: Baryonen (z.b. Proton = uud, Neutron = udd) q q: Mesonen (z.b. Pionen = u d,... ) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 20
63 Jets Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 21
64 Jets Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 21
65 Schwache Wechselwirkung Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22
66 Schwache Wechselwirkung β Zerfall: Radioaktiver Zerfall von Kernen, z.b Na 22 10Ne + e + p n + e + uud udd + e + u d + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22
67 Schwache Wechselwirkung β Zerfall: Radioaktiver Zerfall von Kernen, z.b Na 22 10Ne + e + p n + e + uud udd + e + u d + e + elementares Teilchen u zerfällt! Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22
68 Schwache Wechselwirkung β Zerfall: Radioaktiver Zerfall von Kernen, z.b Na 22 10Ne + e + p n + e + uud udd + e + u d + e + elementares Teilchen u zerfällt! Quantenfeldtheorie: u wird vernichtet, d und e + werden erzeugt. Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22
69 β Zerfall u d + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23
70 β Zerfall u d + e + Energie des e + : E = c 2 m2 u + m 2 e m 2 d 2m u Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23
71 β Zerfall u d + e + Energie des e + : aber: E = c 2 m2 u + m 2 e m 2 d 2m u Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23
72 β Zerfall u d + e + Energie des e + : aber: E = c 2 m2 u + m 2 e m 2 d 2m u Pauli 1930: Neutrino! u d + e + + ν e d u ν e W e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23
73 Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24
74 Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W u e + ν e neue Wechselwirkung: W W d e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24
75 Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W u e + ν e neue Wechselwirkung: W W d e W-Bosonen: W +, W Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24
76 Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W u e + ν e neue Wechselwirkung: W W d e W-Bosonen: W +, W Mathematik fordert weiteres Austausch-Teilchen: Z 0 ν e e q Z Z Z ν e e q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24
77 Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Elektron, Quarks Photon Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25
78 Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Starke Wechselwirkung: q Elektron, Quarks Photon q g Quarks Gluonen Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25
79 Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Starke Wechselwirkung: q Elektron, Quarks Photon q g Quarks Gluonen Schwache Wechselwirkung: e q ν e Elektron, Quarks, Z Z Z Neutrinos e q ν e Z-Boson Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25
80 Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Starke Wechselwirkung: q Elektron, Quarks Photon q g Quarks Gluonen Schwache Wechselwirkung: e Z e ν e W e q Z q u W d ν e ν e Z Elektron, Quarks, Neutrinos W ± -Bosonen Elektron, Quarks, Neutrinos Z-Boson Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25
81 Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26
82 Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26
83 Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ auch: W ν µ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26
84 Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26
85 Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ ν µ zerfällt: µ ν e W e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26
86 Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ ν µ d zerfällt: µ ν e vergleiche: u ν e W W e e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26
87 Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ ν µ zerfällt: µ ν e τ 1/2 = 2.2 µs W e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26
88 Standardmodell Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 27
89 Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28
90 Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28
91 Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1, J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28
92 Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1, J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft E = mc 2 [m] = [E]/c 2 = ev/c 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28
93 Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1, J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft E = mc 2 [m] = [E]/c 2 = ev/c 2 Beispiele: m(e ) = 511 kev/c 2 m(p) = 938MeV/c 2 m(µ ) = 105 MeV/c 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28
94 Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1, J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft E = mc 2 [m] = [E]/c 2 = ev/c 2 Beispiele: m(e ) = 511 kev/c 2 m(p) = 938MeV/c 2 m(µ ) = 105 MeV/c 2 m(γ) = 0, m(gluon) = 0 m(w ± ) = 80,413(48)GeV, m(z) = 91,1875(2.1)GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28
95 Ereignisse Experiment: e + e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29
96 Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29
97 Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e e Z e + e + e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29
98 Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e e Z e + e + e + e + e e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29
99 Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e e Z e + e + e + e + e e ν e W e + e + ν e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29
100 Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = GeV: e fast ausschließlich e Z e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30
101 Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = GeV: e fast ausschließlich µ Z e + µ + 2 m(µ) = GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30
102 Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = GeV: e fast ausschließlich τ Z e + τ + 2 m(τ) = 3.5 GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30
103 Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = GeV: e fast ausschließlich ν Z e + ν 2 m(ν) 0 GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30
104 Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = GeV: e fast ausschließlich q Z e + q alle außer q = t: 2 m(t) = 346 GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30
105 Beobachtung e e Z e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 31
106 Beobachtung Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 31
107 Beobachtung e ν Z e + ν Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 31
108 Beobachtung e µ Z e + µ + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 32
109 Beobachtung e Z e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 32
110 Beobachtung e q Z e + q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 33
111 Beobachtung e Z e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 33
112 Beobachtung e τ Z e + τ + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34
113 Beobachtung ν τ e µ τ ν µ Z τ e + e + ν e ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34
114 Beobachtung ν τ e q q Z q e + q ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34
115 Beobachtung ν τ e τ Z τ e + ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34
116 Beobachtung ν τ e τ Z τ e + e + ν e ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34
117 Schlußbemerkungen elegante mathematische Struktur der Elementarteilchen nur konsistent für M = 0! aber: M W = 80.4 GeV, M Z = GeV einfachste(?) Lösung: neues Teilchen Higgs-Boson Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 35
118 Schlußbemerkungen elegante mathematische Struktur der Elementarteilchen nur konsistent für M = 0! aber: M W = 80.4 GeV, M Z = GeV einfachste(?) Lösung: neues Teilchen Higgs-Boson Standardmodell erklärt viel, und vieles nicht 3 Familien? m(ν) 0, m(e) m(t),...? Gravitation? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 35
119 Schlußbemerkungen elegante mathematische Struktur der Elementarteilchen nur konsistent für M = 0! aber: M W = 80.4 GeV, M Z = GeV einfachste(?) Lösung: neues Teilchen Higgs-Boson Standardmodell erklärt viel, und vieles nicht 3 Familien? m(ν) 0, m(e) m(t),...? Gravitation? weiterführende Theorien: Supersymmetrie: e ẽ, q q, γ γ,... Stringtheorie: Fäden statt Punkt-Teilchen? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 35
Auf den Spuren der Elementarteilchen
Auf den Spuren der Elementarteilchen Beschleuniger und Detektoren Z Produktion und Zerfall Teilchenidentifikation Zusammenhang mit Kosmologie Internationaler Schülerforschungstag, Dresden, 20.3.2007 Michael
(Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/standardmodell)
Standardmodell der Teilchenphysik Man könnte das Standardmodell als Schatztruhe des Wissens über die Materie bezeichnen. Rein formal gliedert es sich in die für den Aufbau der Materie verantwortlichen
Die Grundbausteine des Universums
Die Grundbausteine des Universums Teilchenwelt Masterclass, KGS Ahlbeck Torsten Leddig Arbeitsgruppe Elementarteilchenphysik 21. Dezember 2011 T. Leddig (Uni Rostock) Das Standardmodell 21. Dezember 11
Willkommen bei den Masterclasses!
Hands on Particles Physics, International Masterclasses Willkommen bei den Masterclasses! Wie arbeitet ein Teilchenphysiker? 1 Ablauf des Tages 10:00 Uhr: Begrüßung 10:10 Uhr: Vortrag Auf den Spuren der
Jenseits der Antimaterie
Jenseits der Antimaterie Das Higgs Teilchen eine Suche nach den Grenzen der Physik Peter Schleper Universität Hamburg 17.4.2012 Akademie der Wissenschaften in Hamburg Quantenphysik: kleinste Bausteine
Struktur der Materie für Lehramt
Struktur der Materie für Lehramt Einführung: Kern und Teilchenphysik Michael Martins, Georg Steinbrück Universität Hamburg Sommer-Semester 2012 Inhalt Einführung in den Bereich Kern- und Teilchenphysik
Was die Welt im Innersten zusammenhält
Was die Welt im Innersten zusammenhält V 1.0 Thomas Hebbeker RWTH, III. Phys. Inst. A Masterclasses Aachen 2010 Übersicht: Teilchen und Kräfte Exp. Methoden: Beschleuniger und Detektoren Beschleuniger
Das Leben als Teilchenphysiker. Wie konnte das nur passieren?
Das Leben als Teilchenphysiker Wie konnte das nur passieren? 1 Teil 1: Warum Teilchenhysik? Eine gute Frage! 2 Das Leben besteht aus Fragen Wer? Wie? Was? Wieviel? Wann? Wo? 3 Heute: Warum Physik/Teilchenphysik?
Physik V Einführung: Kern und Teilchenphysik
Physik V : Kern und Teilchenphysik Georg Steinbrück, Dieter Horns Universität Hamburg Winter-Semester 2007/2008 Inhalt 1: Übersicht 1.1 Skalen, Quanten, Kräfte 1.2 Kurze Übersicht Kern- und Teilchenphysik
Zusammenfassung: Kern und Teilchenphysik
Zusammenfassung: Kern und Teilchenphysik Inhaltsverzeichnis 1 Kernphysik 1 1.1 Das Tröpfchenmodell....................................... 1 1.2 Nachweis von Teilchen......................................
K.Meier - Heidelberg - CERN
"Ob mir durch Geistes Kraft und Mund nicht manch Geheimnis würde kund... Daß ich erkenne, was die Welt im Innersten zusammenhält, schau' alle Wirkenskraft und Samen, und tu' nicht mehr in Worten kramen.
Workshop Karlsruhe Küblbeck, Seminar Stuttgart, Mörike-Gymnasium Ludwigsburg
Workshop Karlsruhe 2012 Küblbeck, Seminar Stuttgart, Mörike-Gymnasium Ludwigsburg Quellen scienceblogs.de/astrodictium-simplex/2011/11 De Wit, Smith, Field Theoriy in Particle Physics www.desy.de http://www.quantumdiaries.org/2010/02/14/letsdraw-feynman-diagams/
Urknall im Tunnel: Urknall im Tunnel: das Large Hadron Collider Projekt VDI GMA-Kongress Baden-Baden, 12. Juni 2007 S.Bethke, MPI für Physik, München
Urknall im Tunnel: Urknall im Tunnel: das Large Hadron Collider Projekt VDI GMA-Kongress Baden-Baden, 12. Juni 2007 S.Bethke, MPI für Physik, München 1 Urknall im Tunnel: das Large Hadron Collider Projekt
Herzlich Willkommen bei DESY. Was ist das DESY und welche Forschung wird bei uns betrieben?
Herzlich Willkommen bei DESY. Was ist das DESY und welche Forschung wird bei uns betrieben? Michael Grefe DESY Presse- und Öffentlichkeitsarbeit (PR) Was ist das DESY? > Deutsches Elektronen-Synchrotron
Von Farbladungen und Quarkteilchen: die Starke Wechselwirkung. Harald Appelshäuser Institut für Kernphysik JWG Universität Frankfurt
Von Farbladungen und Quarkteilchen: die Starke Wechselwirkung Harald Appelshäuser Institut für Kernphysik JWG Universität Frankfurt Die vier Kräfte Gravitation Starke Kraft Schwache Kraft Elektromagnetismus
Neutrinos in Kosmologie und Teilchenphysik
Neutrinos in Kosmologie und Teilchenphysik Thomas Schwetz-Mangold Bremer Olbers-Gesellschaft, 12. Nov. 2013 1 Ein Streifzug durch die Welt der Neutrinos Was ist ein Neutrino? Wie hat man Neutrinos entdeckt?
Das Standardmodell der Elementarteilchen
Das Standardmodell der Elementarteilchen Claus Grupen Universität Siegen Ob mir durch Geistes Kraft und Mund nicht manch Geheimnis würde kund... Daß ich erkenne, was die Welt im Innersten zusammenhält,
Teilchen sichtbar machen
Teilchen sichtbar machen PD Dr. M. Weber Albert Einstein Center for Fundamental Physics Laboratorium für Hochenergiephysik Physikalisches Institut Universität Bern 1 PD Dr. M. Weber Physik Masterclasses
Elementarteilchenphysik. und. Kosmologie. U. Straumann, pgz,
Elementarteilchenphysik und Kosmologie U. Straumann, pgz, 29.1.04 Dunkle Materie im Universum eine neue Spiegelwelt der Teilchenphysik? Kosmologen entdecken eine neue Materieart Kann die Teilchenphysik
8 Das Bohrsche Atommodell. 8. Das Bohrsche Atommodell
1. Einführung 1.1. Quantenmechanik versus klassische Theorien 1.2. Historischer Rückblick 2. Kann man Atome sehen? Größe des Atoms 3. Weitere Eigenschaften von Atomen: Masse, Isotopie 4. Atomkern und Hülle:
Unsichtbares sichtbar machen
Unsichtbares sichtbar machen Beschleuniger Detektoren Das Z Boson Blick in die Zukunft, Kirchhoff Institut für Physik, Universität Heidelberg Wozu Beschleuniger und Detektoren? Materie um uns herum ist
Schülerworkshop, CERN 27.11.2010. Michael Kobel, Schülerworkshop Netzwerk Teilchenwelt,CERN 27.11.10 1
Masterclasses mit LHC Daten eine Premiere Michael Kobel (TU Dresden) Schülerworkshop, CERN 27.11.2010 Michael Kobel, Schülerworkshop Netzwerk Teilchenwelt,CERN 27.11.10 1 Collider am CERN ALICE ATLAS CMS
Teilchen, Urknall und theoretische Physik
Vom Little Bang zum Big Bang Teilchen, Urknall und theoretische Physik Hendrik van Hees Fakultät für Physik Universität Bielefeld http://theory.gsi.de/ vanhees/index.html Vom Little Bang zum Big Bang p.
Die Welt der kleinsten Teilchen. Die Welt der kleinsten Teilchen
Die Welt der kleinsten Teilchen Die Welt der kleinsten Teilchen Woraus ist die Welt, woraus sind wir selbst gemacht? Was ist da drin? Gedanken der griechischen Philosophen: Demokrit (460-371 v.ch.) u.a.:
Griechische Philosophie
Griechische Philosophie Elemente und Kräfte: 500-430 v.chr. Empedokles Vier Elemente: Feuer, Wasser, Erde, Luft Zwei Urkräfte: Liebe, Haß Mischung, Trennung Symmetrien: 427-347 v.chr. Platon Symmetrische
Myonen Lebensdauer. Inhaltsverzeichnis. 29. Dezember 2006. 1 Das Standardmodell der Teilchenphysik 2. 2 Entstehung der Myonen 3. 3 Der Myonenzerfall 4
Myonen Lebensdauer 29. Dezember 2006 Inhaltsverzeichnis 1 Das Standardmodell der Teilchenphysik 2 2 Entstehung der Myonen 3 3 Der Myonenzerfall 4 4 Versuchsaufbau 4 5 Messung der Zerfallszeit 7 6 Aufgaben
Schicksal der Antimaterie Wieso existieren wir? Hans Ströher ForschungszentrumJülich
Schicksal der Antimaterie Wieso existieren wir? Hans Ströher ForschungszentrumJülich Zusammenfassung Einführung: Das Rätsel des Materie-Universums Zeitachse 0 Heute Urknall (vor ca. 14 Mrd. Jahren) Energie
Experimentalphysik VI Kern- und Teilchenphysik Prof. Markus Schumacher ALU Freiburg, Sommersemsester 2010
Experimentalphysik VI Kern- und Teilchenphysik Prof. Markus Schumacher ALU Freiburg, Sommersemsester 2010 Kapitel 11: Einige offene Fragen Obtaining PDF from Histograms Offene Fragen 23 Parameter im SM:
VERSTÄNDNIS VON DER STRUKTUR DER MATERIE UND IHRER KRÄFTE SCHAFFE ZUSTÄNDE WIE IN DEN ERSTEN ANFÄNGEN DES UNIVERSUMS
DIE SUCHE NACH DEN FUNDAMENTALEN BAUSTEINEN DER NATUR "Die Natur liebt sich zu verbergen" Heraklit, 500 v. Chr. ZWEI FUNDAMENTALE FRAGEN : WIE IST DAS UNIVERSUM ENTSTANDEN? WORAUS BESTEHT DIE MATERIE MIT
Protonen bei höchsten Energien
Protonen bei höchsten Energien QuantenChromoDynamik und Physik am LHC Katerina Lipka [email protected] Isabell Melzer-Pellmann [email protected] http://www.desy.de/~knegod/hgf/teaching/katerina/
Radioaktivität und Strahlenschutz. FOS: Energie von Strahlungsteilchen und Gammaquanten
R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 1 25.11.2013 Radioaktivität und Strahlenschutz FOS: Energie von Strahlungsteilchen und Gammaquanten Energieeinheit Elektronenvolt (ev) Bekannte Energieeinheiten:
Der Antimaterie auf der Spur
Der Antimaterie auf der Spur Übersicht Michael Schmelling MPI für Kernphysik e-mail: [email protected] Einführung Teilchen, Felder und Beschleuniger Antimaterie Gibt es Antimaterie im Universum?
QED Materie, Licht und das Nichts. Wissenschaftliches Gebiet und Thema: Physikalische Eigenschaften von Licht
1 Wissenschaftliches Gebiet und Thema: Physikalische Eigenschaften von Licht Titel/Jahr: (2005) Sciencemotion Webseite des Films: Beschreibung des Films: Die DVD hat zwei Teile. Im künstlerischen Teil
Pentaquarks und das Quarkmodell der Hadronen. Historische Entwicklung Quark-Theorie Pentaquarks Zusammenfassung Ausblicke
Pentaquarks und das Quarkmodell der Hadronen Historische Entwicklung Quark-Theorie Pentaquarks Zusammenfassung Ausblicke Historische Entwicklung der Elementarteilchenphysik Vor 1952 nur mit Hilfe kosmischer
Teilchenphysik. In diesem Kapitel geht es um die Bausteine der Materie ihren Nachweis ihre Wechselwirkungen
Teilchenphysik In diesem Kapitel geht es um die Bausteine der Materie ihren Nachweis ihre Wechselwirkungen 88 Teilchenphysik 5 Die Suche nach den Bausteinen der Materie begann bekannt-lich mit den Griechen.
Reise zum Beginn des Universums
Reise zum Beginn des Universums Claudia-Elisabeth Wulz Institut für Hochenergiephysik Österreichische Akademie der Wissenschaften Katholischer Akademikerverband Wien,, 15. Jänner 2009 Wie und wann ist
DIE FUNDAMENTALEN BAUSTEINE
DIE FUNDAMENTALEN BAUSTEINE "Die Natur liebt sich zu verbergen" Heraklit, 500 v. Chr. ZWEI FUNDAMENTALE FRAGEN : WIE IST DAS UNIVERSUM ENTSTANDEN? WORAUS BESTEHT DIE MATERIE MIT IHREN KRÄFTEN? BEIDE FRAGEN
TEILCHEN-STECKBRIEFE ELEMENTARTEILCHEN UND WECHSELWIRKUNGEN. welt
TEILCHEN-STECK ELEMENTARTEILCHEN UND WECHSELWIRKUNGEN Die Elementarteilchen-Steckbriefe können verwendet werden, um die Materie-, Antimaterieund Austauschteilchen des Standardmodells der Teilchenphysik
Wintersemester 2011/2012. Radioaktivität und Radiochemie. Kernphysik Udo Gerstmann
Wintersemester 2011/2012 Radioaktivität und Radiochemie Kernphysik 27.10.2011 Udo Gerstmann Bundesamt für Strahlenschutz [email protected] & [email protected] 089-31603-2430 Der Atomkern besteht aus Protonen
Teilchen aus den Tiefen des Kosmos
- Belina von Krosigk - 1 Bild: NASA Eine Frage, bevor wir in den Kosmos schauen... 2 Was sind eigentlich Teilchen? 3 Was sind Teilchen? 0,01m 10-9m 1/10.000.000 10-10m 1/10 10-14m 1/10.000 10-15m 1/10
10 Teilchen und Wellen. 10.1 Strahlung schwarzer Körper
10 Teilchen und Wellen Teilchen: m, V, p, r, E, lokalisierbar Wellen: l, f, p, E, unendlich ausgedehnt (harmonische Welle) Unterscheidung: Wellen interferieren 10.1 Strahlung schwarzer Körper JEDER Körper
Was ist Physik? Peter Schleper Hamburg, 22.10.03
Hamburg, 22.10.03 Brockhaus: Die Wissenschaft von den Naturvorgängen im Bereich der unbelebten Materie, die experimenteller Erforschung, messender Erfassung & math. Darstellung zugänglich sind und allgemein
Atommodell führte Rutherford den nach ihm benannten Streuversuch durch. Dabei bestrahlte er eine dünne Goldfolie mit α Teilchen.
Atommodell nach Rutherford 1911 führte Rutherford den nach ihm benannten Streuversuch durch. Dabei bestrahlte er eine dünne Goldfolie mit α Teilchen. Beobachtung: Fast alle Teilchen fliegen ungestört durch.
Das Higgs- Teilchen: Supersymetrische Teilchen:
Das CMS- Experiment Das Compact Muon Solenoid Experiment (CMS) am neugebauten Large Hadron Colider (LHC) am CERN ist ein hochpräziser Teilchendetektor mit dessen Hilfe das bis jetzt nicht experimentell
Beobachtung eines neuen Teilchens mit einer Masse von 125 GeV
Beobachtung eines neuen Teilchens mit einer Masse von 125 GeV CMS Experiment, CERN 4 Juli 2012 Übersicht In einem gemeinsamen Seminar am CERN und bei der ICHEP 2012 Konferenz[1] in Melbourne haben Wissenschaftler
Elektrostatik. Elektrische Ladung. Reiben von verschiedenen Materialien: Kräfte treten auf, die auf Umgebung wirken
Elektrostatik 1. Ladungen Phänomenologie 2. Eigenschaften von Ladungen i. Arten ii. Quantisierung iii. Ladungserhaltung iv.ladungstrennung v. Ladungstransport 3. Kräfte zwischen Ladungen, quantitativ 4.
Strahlung. Arten und Auswirkungen
Strahlung Arten und Auswirkungen Themen Alpha-Strahlung (α) Strahlung Zerfall Entdeckung Verwendung Beta-Strahlung (β) Entstehung Wechselwirkung mit Materie Anwendungen Forschungsgeschichte Gamma-Strahlung
Konrad Jende Jana Kraus. W path Datenanalyse. German Teachers Program CERN, April 4 2012
Konrad Jende Jana Kraus W path Datenanalyse German Teachers Program CERN, April 4 2012 2 Ausblick MINERVA Event Display Teilchenidentifikation mit ATLAS Ereignisklassifikation ( erzeugte Teilchen in einer
LHC: Die größte Maschine der Welt
2 Atomhülle LHC: Die größte Woraus besteht die Materie? Durchmesser: 10-10 m Teilchen: Elektronen Atomkern Durchmesser 1 fm = 10-15 m Femtometer Teilchen: Protonen, Neutronen 3 Einfachstes Beispiel: Wasserstoff
CERN. v Europäisches Zentrum für Elementarteilchenphysik bei höchsten Energien
Wenn Energie zu Materie wird Michael Hauschild CERN, Seite 1/40 CERN v Europäisches Zentrum für Elementarteilchenphysik bei höchsten Energien o Seit 2009 Betrieb des weltgrößten Teilchenbeschleunigers
Messung kosmischer Myonen
Messung kosmischer Myonen - Fortbildung für Lehrkräfte Belina von Krosigk Prof. Dr. Kai Zuber, Arnd Sörensen 27. 04. 2013 1 Kosmische Strahlung 2 Kosmische Teilchenschauer Primäre kosmische Strahlung:
Die Natur lässt sich mathematisch beschreiben d.h. es gibt Strukturen und Gesetzmässigkeiten
Die Natur lässt sich mathematisch beschreiben d.h. es gibt Strukturen und Gesetzmässigkeiten Die Gesetze der Physik gelten im ganzen Universum Physik kann man verstehen d.h. grundsätzlich kann man das
Gibt es myonische Atome?
Minitest 7 Das Myon it ist ein Elementarteilchen, t das dem Elektron ähnelt, jedoch jd eine deutlich höhere Masse (105,6 MeV/c 2 statt 0,511 MeV/c 2 ) aufweist. Wie das Elektron ist es mit einer Elementarladung
2. Elementare Stöchiometrie I Definition und Gesetze, Molbegriff, Konzentrationseinheiten
Inhalt: 1. Regeln und Normen Modul: Allgemeine Chemie 2. Elementare Stöchiometrie I Definition und Gesetze, Molbegriff, Konzentrationseinheiten 3.Bausteine der Materie Atomkern: Elementarteilchen, Kernkräfte,
Einführung in die Kern- und Teilchenphysik I
Einführung in die Kern- und Teilchenphysik I Stichworte zur Kursvorlesung im WS 2001/2002 U. Straumann, Universität Zürich 7. Februar 2002 2 Inhaltsverzeichnis 1 Konzepte 9 1.1 Einleitung: Qualitative
Physik IV Einführung in die Atomistik und die Struktur der Materie
Physik IV Einführung in die Atomistik und die Struktur der Materie Sommersemester 011 Vorlesung 04 1.04.011 Physik IV - Einführung in die Atomistik Vorlesung 4 Prof. Thorsten Kröll 1.04.011 1 Versuch OH
Das top-quark. Entdeckung und Vermessung
Das top-quark Entdeckung und Vermessung Inhalt Geschichte Eigenschaften des top-quarks Wie top-paare entstehen Detektion Methoden der Massen-Messung Geschichte Die Vorstellung von Quarks wurde 1961 unabhängig
Basiswissen Chemie. Vorkurs des MINTroduce-Projekts
Basiswissen Chemie Vorkurs des MINTroduce-Projekts Christoph Wölper [email protected] Sprechzeiten (Raum: S07 S00 C24 oder S07 S00 D27) Organisatorisches Kurs-Skript http://www.uni-due.de/ adb297b
Bernstein. Elektronen sind die wohl bekanntesten Elementarteilchen.
Bernstein Elektronen sind die wohl bekanntesten Elementarteilchen. Der Name kommt vom griechischen elektron und bedeutet Bernstein. Bernstein ist eine goldgelbe organische Substanz aus dem fossilen Harz
Neue Ergebnisse der ATLAS Suche nach dem Higgs
Neue Ergebnisse der ATLAS Suche nach dem Higgs Abbildung 1. Kandidat für einen Higgs- Zerfall in vier Elektronen, 2012 von ATLAS aufgezeichnet. Das ATLAS Experiment präsentierte am 4. Juli 2012 seine vorläufigen
1.2 Grenzen der klassischen Physik Michael Buballa 1
1.2 Grenzen der klassischen Physik 23.04.2013 Michael Buballa 1 1.2 Grenzen der klassischen Physik Die Konzepte klassischer Teilchen und Wellen haben ihren Ursprung in unserer Alltagserfahrung, z.b. Teilchen:
41. Kerne. 33. Lektion Kerne
41. Kerne 33. Lektion Kerne Lernziel: Kerne bestehen aus Protonen und Neutronen, die mit starken, ladungsunabhängigen und kurzreichweitigen Kräften zusammengehalten werden Begriffe Protonen, Neutronen
Einführung in die Beschleunigerphysik WS 2001/02. hc = h ν = = 2 10 10 J λ. h λ B. = = p. de Broglie-Wellenlänge: U = 1.2 10 9 V
Bedeutung hoher Teilchenenergien Dann ist die Spannung Die kleinsten Dimensionen liegen heute in der Physik unter d < 10 15 m Die zur Untersuchung benutzten Wellenlängen dürfen ebenfalls nicht größer sein.
Von Gregor Fuhs. 1. Februar 2011
Der Delphi Detektor Von Gregor Fuhs 1. Februar 2011 Inhaltsverzeichnis Der LEP-Beschleuniger Technische Daten des DELPHI Experiments Detektortypen Überblick Der LEP-Beschleuniger CERN, Genf 27km Länge
Der Welle-Teilchen-Dualismus
Quantenphysik Der Welle-Teilchen-Dualismus Welle-Teilchen-Dualismus http://bluesky.blogg.de/2005/05/03/fachbegriffe-der-modernen-physik-ix/ Welle-Teilchen-Dualismus Alles ist gleichzeitig Welle und Teilchen.
Das Elektron, Wahrheit oder Fiktion
Das Elektron, Wahrheit oder Fiktion Seit Tausenden von Jahren stellen sich Menschen die Frage, aus welchen Bausteinen die Welt zusammengesetzt ist und welche Kräfte diese verbinden. Aus was besteht also
Particle Physics Quiz Teilchenphysik-Quiz
Particle Physics Quiz Teilchenphysik-Quiz Particle Physics Masterclass 2010 Regeln In Zweiergruppen arbeiten 10 multiple-choice Fragen + 2 Stichfragen (+ 1 Entscheidungfrage, falls erforderlich) ~30 Sekunden
Was ist Gravitation?
Was ist Gravitation? Über die Einheit fundamentaler Wechselwirkungen Hans Peter Nilles Physikalisches Institut Universität Bonn Was ist Gravitation, Stuttgart, November 2010 p. 1/19 Wie gewiss ist Wissen?...die
Sterne & Kosmos. Vom Big Bang bis zum Ende der Tage. Big Bang vor 13.82 0.05 Gyr. Der Kosmologe Fred Hoyle nannte als erster diesen Prozess Big Bang
Sterne & Kosmos Vom Big Bang bis zum Ende der Tage Nach einer Abb. Aus dem Buch von :Cammille Flammarion: L'Atmosphère, Paris 1888 2.1 Big Bang vor 13.82 0.05 Gyr Der Kosmologe Fred Hoyle nannte als erster
Theoretische Grundlagen Physikalisches Praktikum. Versuch 8: Radioaktivität
Theoretische Grundlagen Physikalisches Praktikum Versuch 8: Radioaktivität Radioaktivität spontane Umwandlung instabiler tomkerne natürliche Radioaktivität: langlebige Urnuklide und deren Zerfallsprodukte
Offene Fragen: ein Ausblick auf die Physik jenseits des Standardmodells
Offene Fragen: ein Ausblick auf die Physik jenseits des Standardmodells Heinrich Päs Masterclasses 2008, TU Dortmund Das Standardmodell Kommen in zwei Helizitäten/Chiralitäten vor: Elektromagnetismus:
Große Beschleunigerexperimente (LHC, FAIR etc.)
Lehrerfortbildung 2009/2010 Große Beschleunigerexperimente (LHC, FAIR etc.) Thomas Cowan Direktor am Institut für Strahlenphysik Forschungszentrum Dresden-Rossendorf Inhalt Einleitung Standardmodell und
1. Allgemeine Grundlagen Quantenmechanik
1. Allgemeine Grundlagen 1.3. Quantenmechanik Klassische Mechanik vs Quantenmechanik Klassische (Newton sche) Mechanik klassischer harmonischer Oszillator Quantenmechanik quantenmechanischer harmonischer
Dieter Suter Physik B3
Dieter Suter - 421 - Physik B3 9.2 Radioaktivität 9.2.1 Historisches, Grundlagen Die Radioaktivität wurde im Jahre 1896 entdeckt, als Becquerel feststellte, dass Uransalze Strahlen aussenden, welche den
Auf dem Wege zum Urknall
Auf dem Wege zum Urknall Das größte Experiment der Welt I Neuere Erkenntnisse zum Universum Größenordnungen/Umrechnungen Sterne und ihre Entwicklungen (Supernovae, Neutronensterne, Schwarze Löcher) Expansion
Elektroschwache Symmetriebrechung und Präzisionstests Electroweak Symmetry Breaking and Precision Tests
Elektroschwache Electroweak Symmetry Breaking and Precision Tests Hollik, Wolfgang; Dittmaier, Stefan; Hahn, Thomas Max-Planck-Institut für Physik, München Korrespondierender Autor E-Mail: [email protected]
Stundenprotokoll vom : Compton Effekt
Stundenprotokoll vom 9.12.2011: Compton Effekt Zunächst beschäftigten wir uns mit den einzelnen Graphen des Photoeffekts (grün), des Compton-Effekts (gelb) und mit der Paarbildung (blau). Anschließend
Netzwerk Teilchenwelt: Quarks, Elektronen & Co - Teilchenphysik für Schüler und Schülerinnen
Netzwerk Teilchenwelt: Quarks, Elektronen & Co - Teilchenphysik für Schüler und Schülerinnen Prof. Dr. Thomas Trefzger 12. Juli 2014 Quantenphysik in der Schule Teilchenphysik im Unterricht In Curricula
Eigenschaften des Photons
Eigenschaften des Photons Das Photon ist das Energiequant der elektromagnetischen Wellen, d.h. Licht hat wie von Einstein postuliert nicht nur Wellencharakter, sondern auch Teilchencharakter mit den oben
Rätsel in der Welt der Quanten. Leipziger Gespräche zur Mathematik Sächsische Akademie der Wissenschaften
Rätsel in der Welt der Quanten Leipziger Gespräche zur Mathematik Sächsische Akademie der Wissenschaften 1. Februar 2012 Die Klassische Physik Bewegung von Objekten Lichtwellen Bewegung von Objekten Newtonsche
Das Higgs-Boson wie wir danach suchen
Das Higgs-Boson wie wir danach suchen Beschleuniger und Detektoren Anja Vest Wie erzeugt man das Higgs? Teilchenbeschleuniger Erzeugung massereicher Teilchen Masse ist eine Form von Energie! Masse und
Eigenschaften des Photons
Eigenschaften des Photons Das Photon ist das Energiequant der elektromagnetischen Wellen, d.h. Licht hat wie von Einstein postuliert nicht nur Wellencharakter, sondern auch Teilchencharakter mit den oben
Fazit: Wellen haben Teilchencharakter
Die Vorgeschichte Maxwell 1865 sagt elektromagnetische Wellen vorher Hertz 1886 beobachtet verstärkten Funkenüberschlag unter Lichteinstrahlung Hallwachs 1888 studiert den photoelektrischen Effekt systematisch
Standardmodell der Kosmologie
! "# $! "# # % & Standardmodell der Kosmologie Urknall und Entwicklung des Universums Inhalt Einleitung Experimentelle Hinweise auf einen Urknall Rotverschiebung der Galaxien kosmische Hintergrundstrahlung
Vom Neutron zum Neutrino
Vom Neutron zum Neutrino Zum 60ten von Reinhard Maschuw G.Flügge, Karlsruhe Mai 2003 Verschlungene Wege Universität Hamburg 1962-1970 Günter Flügge Pluto-Exp. bei DESY 1977-1978 Reinhard Maschuw KfK Karlsruhe
Vorlesung 5: (Elektron: griechisch für Bernstein, das durch Reibung elektrostatisch aufgeladen wurde)
Vorlesung 5: Roter Faden: Elektron als Welle Heisenbergsche Unsicherheitsrelation (Elektron: griechisch für Bernstein, das durch Reibung elektrostatisch aufgeladen wurde) Folien auf dem Web: http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/~deboer/
ÜBER DIE TYPISCHE MINDESTSPANNUNG AN MONOCHROMATISCHEN LEUCHTDIODEN
ÜBER DIE TYPISCHE MINDESTSPANNUNG AN MONOCHROMATISCHEN LEUCHTDIODEN Eugen Grycko, Werner Kirsch, Tobias Mühlenbruch Fakultät für Mathematik und Informatik FernUniversität Universitätsstrasse 1 D-58084
Allgemeine Chemie 1. Skript Allgemeine und Anorganische Chemie
Allgemeine Chemie 1 Skript Allgemeine und Anorganische Chemie Inhaltsverzeichnis: 1. Atome...3 A Elektronen...3 B Protonen...4 C Neutronen...5 D Aufbau von Atomen...5 E Isotope...6 F Radioaktivität...6
Teilchenphysik- Masterclass: Auf der Suche nach dem Higgs-Boson Workshop mit echten LHC Daten des ATLAS-Experimentes Barbara Valeriani
Teilchenphysik- Masterclass: Auf der Suche nach dem Higgs-Boson Workshop mit echten LHC Daten des ATLAS-Experimentes Barbara Valeriani Teilchenphysik- Masterclasses Finden an Schulen, an Universitäten
Kapitel 5. Quarkmodell und starke Wechselwirkung. 5.1 Isospin. 5.1.1 Nukleon-Nukleon-Systeme
Kapitel 5 Quarkmodell und starke Wechselwirkung Die Protonen und Neutronen der Atomkerne, gemeinsam Nukleonen genannt, werden durch Kräfte zusammengehalten, die viel stärker sind als die aus der makroskopischen
Experimentalphysik V - Kern- und Teilchenphysik Vorlesungsmitschrift. Dozent: Prof. K. Jakobs Verfasser: R. Gugel
Experimentalphysik V - Kern- und Teilchenphysik Vorlesungsmitschrift Dozent: Prof. K. Jakobs Verfasser: R. Gugel 12. Februar 2013 Teilchen werden durch ihre Wechselwirkung mit Materie, d.h. dem Detektormaterial,
Theory German (Germany)
Q3-1 Large Hadron Collider (10 Punkte) Lies die allgemeinem Hinweise im separaten Umschlag bevor Du mit der Aufgabe beginnst. Thema dieser Aufgabe ist der Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider)
Gigantische Explosionen
Gigantische Explosionen Gammaastronomie - das Universum bei höchsten Energien Gernot Maier Credit: Stephane Vetter (Nuits sacrees) Kollidierende Galaxien Licht = Elektromagnetische Strahlung Welle Teilchen
umwandlungen Atommodelle, Rutherford-Experiment, Atomaufbau, Elektronen, Protonen,
Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Atommodelle, Rutherford-Experiment, Atomaufbau, Elektronen, Protonen, Neutronen, Element, Ordnungszahl Thema heute: Aufbau von Atomkernen, Kern- umwandlungen
Prof. Dr. Karl Brunner
Kern- und Elementarteilchenphysik Prof. Dr. Karl Brunner Raum E099, Tel. 888-5898, [email protected] Übungen: Dr. Thorsten Ohl Raum C246, Tel. -5729, ohl@physik... Infos unter: www.physik.uni-wuerzburg/ep3