Experimentalphysik 5
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0.1 Experimentalphysik 5 Kern- und Teilchenphysik Prof. Dr. Otmar Biebel, PD Dr. Thomas Nunnemann Vorlesung: Übungen: Montags 14:15 - 16:00 Uhr Hörsaal H030 (bisher E7) Mittwochs 16:15 - 18:00 Uhr Hörsaal H030 Mittwochs 16:15 - 17:45 Uhr Hörsaal H030, kl.Physikhörsaal, 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 Einführung & Einleitung Detektoren, Beschleuniger Grundbegriffe von Streuexperimenten elast. und inelast. Streuung an Kernen Globale Eigenschaften von Kernen Quarkstruktur von Hadronen Stabilität von Kernen Schwache & Elektroschwache Wechselwirkung Wechselwirkung Teilchen mit Materie Standardmodell der Elementarteilchen O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Literatur/Lehrbücher 0.3 Literatur/Lehrbücher Eine kleine Auswahl von Büchern: B.Povh et al. Teilchen und Kerne Springer W.Demtröder 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! O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Organisatorisches zu Vorlesung & Übungen 0.4 Organisatorisches zu Vorlesung & Übungen (1) Mitarbeiter rund um Vorlesung & Übungen Markus Lichtnecker Dr. Raphael Mameghani Übungen Dr. Michiel Sanders Jonas Will Prof. Dr. Otmar Biebel, PD Dr. Thomas Nunnemann — Vorlesungen (2) Webseite zu Vorlesung & Übungen: http://www.physik.uni-muenchen.de/lehre/vorlesungen/wise 09 10/e5/index.html dort abgelegt: Termine, Aktuelle Ankündigungen, Übungsblätter, Vorlesungsmaterial Zugriff mit Campus-Account & -Passwort O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Organisatorisches zu Vorlesung & Übungen 0.5 (3) Übungen Konzept: – Besprechung/Vorstellung der Hausübungen&Lösungen – gemeinsame Bearbeitung/Lösung von Anwesenheitsaufgaben und zur Vertiefung/Klärung von Vorlesungsinhalten Einteilung: Gruppe Zeit Raum Grp.leiter Übung a Mi 16:15-17:45 H030 (E7) M.S. Übung b Mi 16:15-17:45 kl.Phys. R.M. Übung c Mi 16:15-17:45 H537 (5/15) J.W. Übung d Do 18:00-19:30 H402 (4/16) M.L. Beachten: Übungen finden alle 14 Tage statt, Beginn 04.11.2009 ! O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Organisatorisches zu Vorlesung & Übungen 0.6 (5) Leistungskontrolle – Hausübungen Hausübungen selbständig oder in 2er Gruppen lösen Lösungen in Übung vorrechnen und auf Korrektheit kontrollieren Probleme/Unklarheiten in Übungen besprechen Angabe über bearbeitete Übungsaufgaben wird notiert (als Feedback für Übungsgestaltung und für Klausur, s.u.) Wiederholung: 12.04.10, 13:00-16:00 – Klausur: 22.02.10, 13:00-16:00 – Bewertung : Zum Bestehen des Moduls: mindestens 50% der Maximalpunktzahl aus Klausur Notenskala: linear (vorläufig!) Note Punktanteil 4.0 3.7 3.3 3.0 2.7 2.3 2.0 1.7 1.3 1.0 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% Bei nachweislich mehr als 60% bearbeiteter Übungsaufgaben: Anhebung der Klausurnote auf die nächst bessere Notenstufe! – Bescheinigungen über bestandenes Modul nur für: Lehramt Physik, Dipl. Mathematik, Dipl. Informatik, Geophysik Für Bachelor Studenten Physik, Physik+Meteorologie, etc.: Übermittlung an Prüfungsamt automatisch O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Organisatorisches zu Vorlesung & Übungen 0.7 (6) Termine – Vorlesung Mo, 14:15-16:00 mit 15 min Pause, Hörsaal H030 Mi, 16:15-18:00 mit 15 min Pause, Hörsaal H030, nur alle vierzehn Tage! erster Termin: 19.10.09 letzter Termin: 08.02.10 – Übungen, Übungsblätter Ausgabe jeweils mittwochs in Übung Besprechung in nachfolgender Übung Beginn des Übungsbetriebs: 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-Hörsaal u.a. Wiederholung: 12.04.10, 13:00-16:00, großer Physik-Hörsaal u.a. O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 0.8 O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Einf ührung Einf ührung O.Biebel, Th.Nunnemann 0.9 WS 2009/10 Einführung zur Teilchenphysik LHC und ATLAS EinfKernührung zur& Kern& Teilchenphysik mit LHCmit und ATLAS 0.10 Genfer See CMS Jura LHC SPS ATLAS CERN O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann 0.11 WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann 0.12 WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann 0.13 WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann 0.14 WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann 0.15 WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann 0.16 WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann 0.17 WS 2009/10 Einführung zur Kern- & Teilchenphysik mit LHC und ATLAS 0.18 Simulierte Entstehung&Zerfall eines Miniatur Schwarzen Lochs in ATLAS O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10 Einführung: Standard-Modell der Elementarteilchen und Kräfte 0.19 Einführung: Standard-Modell der Elementarteilchen und Kr äfte “Kraft”-Teilchen vermitteln Wechselwirkung zwischen “Materie”-Teilchen die Eichtheorie “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” ?) O.Biebel, Th.Nunnemann Leptonen Quarks Konstitutenten: u c t γ d s b g νe νµ ντ Z e µ τ W Kraftträger Die elementaren Teilchen Konzept: I II III Drei Generationen WS 2009/10 Einführung: Standard-Modell der Elementarteilchen und Kräfte 0.20 “Weltformel” des Standard-Modells: Lagrangedichte des Standard Modells der Teilchenphysik: (Lösung beschreibt Teilchen und ihre Wechselwirkungen) O.Biebel, Th.Nunnemann mit: WS 2009/10 Übersicht zu Themen dieser Vorlesung 0.21 Übersicht zu Themen dieser Vorlesung 1. Einführung, Grundbegriffe von Streuexperimenten 2. Globale Eigenschaften von Kernen 9. Quarkstruktur von Hadronen 3. Stabilität von Kernen 10. Symmetrie&Erhaltungsgrößen 4. Wechselwirkung Teilchen mit Materie 11. Schwache Wechselwirkung 5. Detektoren 12. Elektroschwache Wechselwirkung 6. Beschleuniger 13. Neutrinomassen, Neutrino-Oszillation 7. Elektronenstreuung an Kernen und Nukleonen 14. Standardmodell der Elementarteilchen 8. Tiefinelastische Leptonstreuung O.Biebel, Th.Nunnemann WS 2009/10
