140 likes | 211 Views
Következik a Z-bozonnal történő részletes ismerkedés. Ez lesz a délutáni méréseik tárgya is ! Most igazán tessék figyelni és bátran kérdezni is ! Lesz néhány kollektív „feleltetés” !. Az on-line méréseket a következő címen találják:
E N D
Következik a Z-bozonnal történő részletes ismerkedés. Ez lesz a délutáni méréseik tárgya is ! Most igazán tessék figyelni és bátran kérdezni is ! Lesz néhány kollektív „feleltetés” ! Az on-line méréseket a következő címen találják: http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/hands-on-cern/hoc_v21en/ (a baloldali sávban válasszák ki: Particle CollisionsCollison library LEP) A megjelenő ablakban az on-line mérések vizsgálandó anyagát érik el. Erről a lapról indulva további érdekes „részecskefizikai” kalandokban lehet részük
E = mc2 g g e- e+ g g Méréseik során az előbb látott detektorral fogják tanulmányozni a híres Z-bozon bomlásait. Ebben a nagyenergiás elektron-pozitron ütközésben egy nehéz és rövid életű Z-bozon keletkezett ami azonnal elbomlik. Feladatunk lesz a bomlástermékek tanulmányozásával a különböző lehetséges bomlási módjait –számszerűen- meghatározni. Rajta hát!
e++e- Ők közvetlenül „láthatóak” a detektorokban m++m- Ők is t++t- Ők azonnal elbomlanak. A detektorokban csak a különböző „bomlástermékeiket” látjuk _ A kvarkok közvetelnül nem láthatóak. Ők hadronikus záporokba/jetekbe rejtőznek q+q _ q+q+g A gluonok is jeteknek álcázzák magukat Így bomlik a Z-bozon Most tessék nagyon figyelni, megjegyezni! Leptonikus bomlások Z Kvarkos bomlások (2-3 jetes események) A méréseik során majd össze kell számolniuk, hogy az 5 bomlás-típusból hányat találnak a vizsgált száz-száz Z-bomlásban. Ezeket az elméletileg is számolható arányokat összehasonlítjuk a méréseikkel
A tau-bomlások megnehezítik dolgainkat mert ez a “fránya” részecske keletkezik és már bomlik is. Az Z-bozon tau+tau bomlásai tehát igen sokfélék lehetnek, a keletkezett két tau egymástól függetlenül dönt a bomlásáról +e+e,+,e+, e+h,+h,e+hhh,+hhh, h+h,h+hhh, hhh + hhh
Lássuk most a kvarkos bomlásokat Szabad kvarkok nincsenek: a világ előtt részecske(hadron)-záporoknak (jet) „álcázzák” magukat _ _ Z0 q+q 2 jet Z0 q+q + g 3 jet De mi ezt „látjuk” (2-jetes esemény) Ez „történik” De mi ezt „látjuk” (3-jetes esemény) Ez „történik”
S = = Az erős kölcsönhatás „csatolási állandója” (Strong) Mérési feladatuk lesz ezt meghatározni. A csatolási állandó a kölcsönhatás „erősségét” jellemzi: azt, hogy az adott részecske milyen „hajlandósággal” sugározza ki a kölcsönhatását meghatározó közvetítő részecskét Elektromágneses k.h.: töltésfoton (EM = 1/137~0,007) Erős k.h.: kvarkgluon (S =?) Csak vájtfülüeknek: a csatolási „állandó” nem állandó! Az energiával az EMnövekszik, S csökken
Kórusban kérem! Ez melyik bomlás?
Hanggyakorlatok következnek. Válaszoljanak hangosan az alábbi ”Z” bomlásokat (1,2,..) melyik kategóriába (A,B…) sorolják. e+ e+ e+ h Z0 Z0 Z0 Z0 Z0 Z0 Z0 - e- h h h e- (1*) (5) h (2) - (6*) (3) h h (4*) (7) h Z Bomlások: A: e + e B: + C: + _ D: q + q (2-jet) _ E: q + q + g (3-jet)
Nagyonfontos! Méréseik során erre a képre emlékezzenek! A detektorokban látható „nyomok” alapján kell majd dönteniük az „észlelt” részecskék típusáról! (Elektron? Hadron? Muon?) És ezek alapján határozhatunk, hogy a Z-bozon melyik bomlását látjuk. Az ábra az u.n. „end view”: az elektronok az ábra síkjára merőlegesen –a detektor hossztengelye irányában- ütköznek Mágnes
Z-bomlások: néhány „rajzos” példagyakolásul: Melyik bomlás-típusokat látjuk? (oldalnézet: „side view”) Z+ Ze+e Tracking E.M. kaloriméter Hadron kaloriméter Müon detektor Z+hhh+
Felismerik ugye? Itt is két -val állunk szemben („end view”) Z+? Z+?
Ez már nem csak rajz! Méréseik során ilyen képekkel találkoznak majd a monitoron. MuDet (legkülső gyűrű) HaCal (külső gyűrű) EMCal (belső gyűrű) TrDet A kalorimétereken látható hasábok magassága arányos a mért energiával
Kedves Fiatal Barátaim! Én most ezzel befejezem. Délután maguk folytatják:meghatározzák/mérika Z-bozon különböző bomlásainak arányait. És van egy jó hírem is: megyünk végre ebédelni!
Most már elméletileg kellően felkészülten várjuk a délutáni méréseket Jöjjön most hát az ebéd (megdolgoztunk érte!)