In dieser Vorlesung werden die Grundlagen der 'subatomaren'  Physik  behandelt.

Die folgende Tabelle dient zur vorläufigen allgemeinen Orientierung und wird dem Stand der Vorlesung angepasst werden.


Datum
Thema
Stichpunkte                                                               
              Material
             
                                             
Hausaufgaben
19.10.
1. Einführung
Grössenordnungen und Einheiten
Natürliche Einheiten
Ortsauflösung  im Teilchenstrahlexperiment
Methoden: Streuung, Zerfälle, Reaktionen

Kerne, Nukleonen
beta-Zerfall
Geschichtliches
Organisatorisches / Scheinkriterien


Notizen V1

21.10.


2.  Grundlagen
2.1 Feynman-Diagramme
Teilchen und WW im Standardmodell
Verbindungen zur Kosmologie

Elementarer Vertex der QED
Streuamplidude
Elektron-Elektron Streuung
Graphen höherer Ordnung
Bremsstrahlung
Elementare Vertizes der schwachen WW
Neutronenzerfall








Notizen V2
Blatt 1
26.10.


2.2 Relativistische Kinematik
QCD Vertizes
Assoziierte Strangeness Produktion
Vierervektoren
Lorentz - Transformation
Invariante Masse
CM-Energie  (fixed target - collider)
Schwellenenergie
Zweikörperzerfall







Notizen V3

28.10.
2.3 Wirkungsquerschnitt, Phasenraum




QM Störungsrechnung: Goldene Regel
Zustandsdichte
Definition Wirkungsquerschnitt
Messung von Wirkungsquerschnitten
Mittlere freie Weglänge





Notizen V4
Blatt 2
2.11.


2.4 Resonanzen



3.   Experimentelle Methoden
3.1 Beschleuniger
Partielle Wirkungsquerschnitte
Differentieller Wirkungsquerschnitt
Lebensdauer
Partielle Zerfallsbreite
Zweiteilchen-Phasenraum
Breit-Wigner-Resonanzform

Kosmische Strahlung







Notizen V5

4.11.




Elektrostatisch,
Linearbeschleuniger
Betatron
Zyklotron

Synchrotron
Strahlfokussierung
Speicherring







Notizen V6
Blatt 3
9.11.
3.2 WW Teilchen - Materie WW  Photon-Materie
Photoeffekt
ComptonStreuung
Paarbildung
Massenabsorptionskoeffizient
Bremsstrahlung
Strahlungslänge
EM-Schauer
WW geladener Teilchen
Elastische Streuung
Rutherford Wirkungsquerschnitt
Vielfachstreuung












Notizen V7

11.11.



Impulsauflösung
Bethe-Bloch
Energieverlust geladener Teilchen
Energieverlustfluktuationen
Cherenkov-Strahlung
Übergangsstrahlung






Notizen V8
Blatt 4
16.11.
3.3 Detektoren







WW von Neutronen
Hadronische Schauer
Gaszähler
Halbleiterzähler
Szintillationszähler
Cerenkov-Zähler
Kalorimeter
Detektorgesamtsysteme








Notizen V9

18.11.
4. Teilcheneigenschaften, Symmetrien und  Erhaltungssätze



Noether Theorem
Translation
additive/multiplikative Erhaltungsgrössen
Parität
Rotation
Drehimpulsaddition
Isospin







Notizen V10
Blatt 5
23.11.




5. Experimentelle Grundlagen des Standardmodells
5.1 Elektronenstreuung

Isospinkopplung
Additive Quantenzahlen
Parit
ätsverletzung
Helizität
Magnetisches Moment des Elektrons
Elastische Streuung
Mott Streuung





Notizen V11

25.11.





Formfaktor
Ladungsverteilung der Kerne

Formfaktoren des Nukleons
Rosenbluth Formel
Dipolfit





Notizen V12
Blatt 6
30.11.
5.2 Tiefinelastische Streuung




5.3 Quarks

Kinematik für inelastische Streuung
Angeregte Nukleonenzustände
Strukturfunktionen
Bjorken x
Callan-Gross Beziehung
Partonmodell





Notizen V13

02.12.





5.4
Quantenchromodynamik
Impulsverteilung der Quarks
Strukturfunktionen in tiefinelastischer
Neutrino Streuung
EMC Effekt
Skalenbrechung
Farbe




Notizen V14
Blatt 7
(Klausurvorbereitung) 
07.12.





5.5
Quark Flavours
qq - Potenzial
2-Jet WQ in p - anti-p
Jet Fragmentation
Vakuumpolarisation
Laufende Kopplungskonstante
Evolution der Strukturfunktionen
Teilchenerzeugung in e+e-
Hadron-Myon WQ - Verhältnis






Notizen V15

09.12.
1. Klausur

Ergebnis
Blatt 8
14.12.

5.6 Schwache WW
Direkter Gluon Nachweis
geladene Ströme
neutrale Str
öme
Fermikonstante
Myon Lebensdauer
Sargent Regel
Neutrino - Elektron WQ







Notizen V16

16.12.



V-A WW
Pion Zerfall
Cabbibo Winkel
GIM Mechanismus
CKM Matrix




Notizen V17
Blatt 9
21.12.2004
5.7 Elektroschwache WW W und Z Nachweis
Universalität des geladenen Stromes
Eigenschaften des Z0
Schwacher Isospin
Weinberg Winkel
Symmetriebrechung
Higgs - Mechanismus






Notizen V18

11.01.2005 5.8 CP Verletzung


Materie/Antimaterie Asymmetrie
Neutrale Kaonen
Strangeness Oszillationen
indirekte CP - Verletzung




Notizen V19

13.01.


6. Hadronen
6.1 Quarkonia

direkte CP Verletzung
CP Verletzung im B-System
Quarkonia - Zustände
Analogon zu Positronium
Farbmagnetische WW





Notizen V20
Blatt 10
18.01.

6.2 Mesonen




Zweig-Regel (OZI)
Isospin-Multiplett-Struktur
Flavor SU(3)
Quarkmodell
Strom- und Konstituentenmass der Quarks
GOR Relation





Notizen V21

20.01. 6.3 Baryonen

6.4 Exotika

7.0 Nukleon Nukleon  WW


Symmetrie der Wellenfunktion
Magnetische Momente
Pentaquark
NN-Streuung
Partialwellenanalyse
Yukawa Potential
OBE - Model






Notizen V22
Blatt 11
25.01. 7. 1 Kerne

7.2 Tröpfenmodell



Nuklidkarte
Massenmessung
Bethe-Weizsäcker Massenformel
Massendefekt
Kernzerfälle  (alpha,beta,gamma)




Notizen V23

27.01.







7.3 Kernenergie
7.3.1 Kernspaltung


alpha Lebensdauer
Gamov Faktor
beta Lebensdauer  (Sargent)

beta Spektrum
Spontanspaltung

Induzierte Spaltung
Compoundkern
Energiehaushalt der Erde
Kernreaktortypen
Reaktorgleichung
Neutronenmoderation










Notizen V24
Blatt 12
01.02.



7.3.2 Kernfusion



7.4 Entstehung der Elemente

Abfallbeseitigung
Strahlenbelastung
ADS
Sonne
Lawson Kriterium
Magnetischer Einschluss
Trägheitsfusion
Sternentwicklung






Notizen V25

03.02.


7.5 Kernmodelle
7.5.1 Fermigasmodell

7.5.2 Schalenmodell


Supernova
s-Prozess, r - Prozess
Energieniveaus im Kastenpotential
Woods-Saxon-Potential
Asymmetrieenergie im Fermigasmodell
Magische Zahlen
Spin-Bahn Kopplung
magnetisches Moment






Notizen V26
Blatt 13
08.02.

7.6 Kernstruktur



Hyperkerne
Superschwere Elemente
Einteilchenzustände
Gamma-Zerfall
Kollektive Anregungen
Rotations-Zustände





Notizen V27

10.02.
2.Klausur

Ergebnis
Gesamt-Ergebnis
15.02.
8.  Aktuelle Fragestellungen
8.1  Neutrinos


Experimenteller Status zu Neutrinomassen


Notizen V28

17.02
8.2  Quark-Gluon-Plasma

8.3 Teilchenphysik und Kosmologie
8.4 Grenzen des Standardmodells
Phasendiagramm der QCD
Signaturen des QGP
Dunkle Materie
Dunkle Energie



Notizen V29