Kern- und Teilchenphysik

1. Kern- und Teilchenphysik Reiner Krücken (Experiment) Lehrstuhl E12 – Physik der Hadronen und Kerne Wolfgang Hollik (Theorie) Max Planck Institut für Physik

2. Organisatorisches • Die Vorlesung findet Di um 12:15 und Mi um 10:15 statt • Die Vorlesung besteht zu ca. 2/3 aus Experiment und ca. 1/3 Theorie • Es gibt 8 Übungsgruppen (Leitung: Roman Gernhäuser) Mo. 8:00 - 10:00       PH 127               Gruppe 6 Di. 14:00 - 16:00     PH 2271             Gruppe 2 Di. 14:30 - 16:00     PH 2024             Gruppe 9 Di. 16:00 - 18:00     PH 2271             Gruppe 8 Di. 16:15 - 17:45     PH 2024             Gruppe 10    Englisch Mi. 8:00 - 10:00      PH 2271             Gruppe 3 Mi. 14:00 - 16:00     PH 2271             Gruppe 4 Fr. 8:00 - 10:00      PH 2271             Gruppe 5 Fr. 12:00 - 14:00     PH 3344             Gruppe 7 • Die Übungsaufgaben werden nicht korrigiert, werden aber in den Übungsstunden im Detail besprochen. • Sprechstunde nach Vereinbarung • Webseite mit Vorlesungsmaterial: Link von der E12 Home Page - Vorlesungen

3. Organisatorisches Anmeldung zu den Tutorübungen der Vorlesung Kern- und Teilchenphysik 1 • Bitte beachten Sie folgende Hinweise: • Für die Anmeldung benötigen Sie Ihren TU Account • Es stehen mehrere Termine zur Auswahl. Die Anzahl der Plätze pro Gruppe ist begrenzt. • Die Anmeldung beginnt: 20.10.09, 12:00 Uhr. • Die Anmeldung endet: 23.10.09, 20:00 Uhr.

4. Kern- und Teilchenphysik 1. Einführung 1.1 Vorbemerkungen

5. 1.1.4 Literatur • Povh, Rith, Scholz, Zetsche: Teilchen und Kerne (Springer 1999) • Mayer-Kuckuk: Kernphysik (Teubner 1984) • Krane: Introductory Nuclear Physics (Wiley & Sons 1987) • Frauenfelder, Henley: Subatomic physics (Prentice Hall 1999) • Segre: Nuclei and particles (Benjamin 1965) • Ring & Schuck: The NuclearMany Body Problem (Springer 1980) • Perkins: Introduction to high energy physics (Addison Wesley 1986) • Halzen, Martin: Quarks and leptons (Wiley & Sons 1984) • Kane: Modern elementary particle physics (Addison Wesley 1987) • Schmüser: Feynman-Graphen und Eichtheorien für Experimentalphysiker (Springer 1987) • Skript Kern- und Teilchenphysik (Ring, Krücken) 2006 (web-link)

7. Relevanz auf allen Skalen

8. Geschichte des Universums

9. Die Fermionischen Bausteine www.particleadventure.org

10. Die Bosonischen Bausteine Die Träger der Wechselwirkungen www.particleadventure.org

11. Wechselwirkung durch Teilchenaustausch (aus Povh et al.)

12. Wechselwirkung durch Teilchenaustausch

13. Die Hadronen 1 Baryonen (eine Auswahl) www.particleadventure.org

14. Die Hadronen 2 Mesonen (eine Auswahl) www.particleadventure.org

15. Die elementaren Bausteine der Materie

16. Instrumentelle Entwicklungen Otto Hahn‘s Arbeitstisch ATLAS am LHC des CERN

17. CERN

18. Facilityfor Antiproton and Ion Research GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt

19. Kern- und Teilchenphysik 1. Einführung 1.1 Vorbemerkungen 1.2 Einheiten, Konstanten, Relationen

20. Größenordnungen Längenskala: Femtometer, Fermi 1 fm = 10-15m Energie: Elektronenvolt 1 eV = 1,602 ∙ 10-19J mitLadung: e = 1,602 ∙ 10-19 C Masse: AtomareMasseneinheit 1 u = 1/12 m(12C) = 1,66 ∙ 10-27kg Nach Einstein: E = m∙ c2 [m] = MeV/c2 1 u = 931,5 MeV/c2 aus Povh et al.

21. WichtigeKonstanten Planck- Konstante / Wirkungsquantum ħ = 6,582 ∙ 10-22MeVs = 197 MeV fm /c mitLichtgeschwindigkeit c =2,988 ∙ 108 m/s ħc = 197 MeV fm Wichtig: Feinstrukturkonstante a = e2 / ħc = 1/137 Wichtig:

22. Natürliche Einheiten wesentliche Einheiten im SI System: m, kg, s Natürliche Einheiten der Kern- und Teilchenphysik: ħ, c, MeV oder fm EnergieMeV←→ħc / fm MasseMeV/c2←→ ħ/ (fm ∙c) ImpulsMeV/c←→ ħ/ fm Längefm←→ħ∙c/ MeV Zeit fm / c ←→ ħ/ MeVs Ladung In derTheoriehäufigverwendeteVereinfachung: ħ = c = 1 [Energie] = [Masse] = [Impuls] = MeV [Länge] = [Zeit] = fm = MeV-1

23. Kern- und Teilchenphysik 1. Einführung 1.1 Vorbemerkungen 1.2 Einheiten, Konstanten, Relationen 1.3 Nomenklatur

24. Die Nuklidkarte

25. Nomenklatur