Experimentalphysik 5€¦ · D.H.Perkins Introduction to High Energy Physics Cambridge UP D.Grifths Introduction to Elementary Particles Wiley-VCH C.Berger Elementarteilchenphysik

0.1

Experimentalphysik 5

Kern- und Teilchenphysik

Prof. Dr. Otmar Biebel, PD Dr. Thomas Nunnemann

Vorlesung: Montags 14:15 - 16:00 Uhr Horsaal H030 (bisher E7)

Mittwochs 16:15 - 18:00 Uhr Horsaal H030

Ubungen: Mittwochs 16:15 - 17:45 Uhr Horsaal H030, kl.Physikhorsaal, H537 (bisher 5/15)

Donnerstags 18:00 - 19:30 Uhr H402 (bisher 4/16)

Beginn: 19. Oktober 2009

O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10

Themen der Vorlesung 0.2

Themen der Vorlesung� Einfuhrung & Einleitung

� Grundbegriffe von Streuexperimenten

� Globale Eigenschaften von Kernen

� Stabilitat von Kernen

� Wechselwirkung Teilchen mit Materie

� Detektoren, Beschleuniger

� elast. und inelast. Streuung an Kernen

� Quarkstruktur von Hadronen

� Schwache & Elektroschwache Wechselwirkung

� Standardmodell der Elementarteilchen


Literatur/Lehrbucher 0.3

Literatur/Lehrbucher

Eine kleine Auswahl von Buchern:

� B.Povh et al. Teilchen und Kerne Springer

� W.Demtroder Experimentalphysik 4: Kern-, Teilchen- und Astrophysik Springer

� H.Frauenfelder, E.M.Henley Teilchen und Kerne Oldenbourg

� Bethge et al. Kernphysik Springer

� T.Mayer-Kuckuk Kernphysik Teubner

� Bethge et al. Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen Wiley-VCH

� D.H.Perkins Introduction to High Energy Physics Cambridge UP

� D.Griffiths Introduction to Elementary Particles Wiley-VCH

� C.Berger Elementarteilchenphysik Springer

und viele mehr!


Organisatorisches zu Vorlesung & Ubungen 0.4

Organisatorisches zu Vorlesung & Ubungen

(1) Mitarbeiter rund um Vorlesung & Ubungen

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Markus Lichtnecker

Dr. Raphael Mameghani

Dr. Michiel Sanders

Jonas Will

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Ubungen

� Prof. Dr. Otmar Biebel, PD Dr. Thomas Nunnemann — Vorlesungen

(2) Webseite zu Vorlesung & Ubungen:

http://www.physik.uni-muenchen.de/lehre/vorlesungen/wise 09 10/e5/index.html

dort abgelegt: Termine, Aktuelle Ankundigungen, Ubungsblatter, Vorlesungsmaterial

Zugriff mit Campus-Account & -Passwort



(3) Ubungen

Konzept:

– Besprechung/Vorstellung der Hausubungen&Losungen

– gemeinsame Bearbeitung/Losung von Anwesenheitsaufgaben

und zur Vertiefung/Klarung von Vorlesungsinhalten

Einteilung:

Gruppe Zeit Raum Grp.leiter

Ubung a Mi 16:15-17:45 H030 (E7) M.S.

Ubung b Mi 16:15-17:45 kl.Phys. R.M.

Ubung c Mi 16:15-17:45 H537 (5/15) J.W.

Ubung d Do 18:00-19:30 H402 (4/16) M.L.

Beachten: Ubungen finden alle 14 Tage statt, Beginn 04.11.2009 !



(5) Leistungskontrolle

– Hausubungen� Hausubungen selbstandig oder in 2er Gruppen losen

� Losungen in Ubung vorrechnen und auf Korrektheit kontrollieren

� Probleme/Unklarheiten in Ubungen besprechen

� Angabe uber bearbeitete Ubungsaufgaben wird notiert

(als Feedback fur Ubungsgestaltung und fur Klausur, s.u.)

– Klausur: 22.02.10, 13:00-16:00 Wiederholung: 12.04.10, 13:00-16:00

– Bewertung : Zum Bestehen des Moduls: mindestens 50% der Maximalpunktzahl aus Klausur

Notenskala: linear (vorlaufig!)

Note 4.0 3.7 3.3 3.0 2.7 2.3 2.0 1.7 1.3 1.0

Punktanteil 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95%

Bei nachweislich mehr als 60% bearbeiteter Ubungsaufgaben: Anhebung der Klausurnote auf die nachst

bessere Notenstufe!

– Bescheinigungen uber bestandenes Modul nur fur:

� Lehramt Physik, Dipl. Mathematik, Dipl. Informatik, Geophysik

� Fur Bachelor Studenten Physik, Physik+Meteorologie, etc.: Ubermittlung an Prufungsamt automatisch



(6) Termine

– Vorlesung� Mo, 14:15-16:00 mit 15 min Pause, Horsaal H030

� Mi, 16:15-18:00 mit 15 min Pause, Horsaal H030, nur alle vierzehn Tage!

� erster Termin: 19.10.09

� letzter Termin: 08.02.10

– Ubungen, Ubungsblatter

� Ausgabe jeweils mittwochs in Ubung

� Besprechung in nachfolgender Ubung

� Beginn des Ubungsbetriebs: 04.11., dann 18.11., 2.12., 16.12., 13.1., 27.1., 10.2.

– Klausuren

� Klausur: 22.02.10, 13:00-16:00, großer Physik-Horsaal u.a.

� Wiederholung: 12.04.10, 13:00-16:00, großer Physik-Horsaal u.a.


0.8


Einfuhrung 0.9Einfuhrung


Einfuhrung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS 0.10Einfuhrung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS

GenferSee

Jura

CERN

LHC

CMS

ATLASSPS


Einfuhrung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS 0.11















Simulierte Entstehung&Zerfall eines

Miniatur Schwarzen Lochs in ATLAS


Einfuhrung: Standard-Modell der Elementarteilchen und Krafte 0.19

Einfuhrung: Standard-Modell der Elementarteilchen und Krafte

Konzept:

“Kraft”-Teilchen vermitteln die Wechselwirkung

zwischen “Materie”-Teilchen Eichtheorie

Konstitutenten:

� “Materie”-Teilchen: Leptonen und Quarks

� “Kraft”-Teilchen: Photonen, Weakonen, Gluonen

(elmagn., schwach, starke Ww.)

Standard-Modell:

beschreibt elektromagnet., schwache und starke

Wechselwirkung zwischen den Konstituenten des

Modells

(“Weltformel” ?)

sd b g

νµνe Zντ

µe τ W

u γtc

I II

Die elementarenTeilchen

Kra

ftträ

ger

Lept

onen

Drei GenerationenIII

Qua

rks


Einfuhrung: Standard-Modell der Elementarteilchen und Krafte 0.20

“Weltformel” des Standard-Modells:

Lagrangedichte des Standard-

Modells der Teilchenphysik: �

(Losung beschreibt Teilchen

und ihre Wechselwirkungen)

mit:O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10

Ubersicht zu Themen dieser Vorlesung 0.21

Ubersicht zu Themen dieser Vorlesung

1. Einfuhrung, Grundbegriffe von Streuexperimenten

2. Globale Eigenschaften von Kernen

3. Stabilitat von Kernen

4. Wechselwirkung Teilchen mit Materie

5. Detektoren

6. Beschleuniger

7. Elektronenstreuung an Kernen und Nukleonen

8. Tiefinelastische Leptonstreuung

9. Quarkstruktur von Hadronen

10. Symmetrie&Erhaltungsgroßen

11. Schwache Wechselwirkung

12. Elektroschwache Wechselwirkung

13. Neutrinomassen, Neutrino-Oszillation

14. Standardmodell der Elementarteilchen


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