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Experimentalphysik 5 LA: Kern- und Teilchenphysik (EPL-5)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Experimental Physics 5 LA: Nuclear and Particle Physics)
Modulverantwortliche/r: Stefan Funk, Dozenten der Kern-/Teilchenphysik Lehrende:
Stefan Funk, Dozenten der Kern-/Teilchenphysik
Startsemester: |
WS 2020/2021 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
150 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Experimentalphysik 5 LA: Kern- und Teilchenphysik
(Vorlesung, Stefan Funk, Mi, jede 2. Woche Do, 12:00 - 14:00, Livestream auf FAU-Videoportal; Zeit n.V., Aufzeichnung auf FAU-Videoportal; Bitte melden Sie sich auf StudOn an unter der Adresse: https://www.studon.fau.de/crs3267637_join.html)
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Übung zur Experimentalphysik 5 LA: Kern- und Teilchenphysik
(Übung, Stefan Funk et al., Mo, Mi, 14:00 - 16:00, Zoom-Meeting)
Inhalt:
Elementarteilchen und fundamentale Wechselwirkungen, Antiteilchen, Aufbau der Materie, Symmetrien und Erhaltungssätze
Streuexperiment, Wirkungsquerschnitt und Lebensdauer, Wechselwirkung von Teilchen und Strahlung mit Materie, Grundbegriffe der Dosimetrie, grundlegender Aufbau von Detektoren für Teilchen und Strahlung
Konstituenten, Masse, Bindungsenergie, Tröpfchenmodell, Nukleon-Nukleon-Potential, Fermi-Gas-Modell, Schalenmodell
Alpha-, Beta-, Gammazerfall, Zerfallsreihen, Kernspaltung, Grundlagen Reaktorphysik, Kernfusion, Kernphysik der Sonne
Elastischer Streuprozess, elektromagnetische Wechselwirkung, Rutherford-Streuquerschnitt, Elektron-Kern-Streuung, Formfaktoren, Elektron-Nukleon-Streuung, Anregungszustände des Protons, tief-inelastische Streuung
Starke Wechselwirkung: Farbladung und Gluonen, Confinement und asymptotische Freiheit, Produktion von Mesonen und Baryonen
Schwache Wechselwirkung: W- und Z-Bosonen, CKM-Matrix, Paritätsverletzung, Schlüsselexperimente (Pion-, Myon-, Kaonzerfall, Produktion reeller Z-Bosonen), Entdeckung und Rolle des Higgs-Bosons, Neutrinooszillationen, Ausblick „Beyond the Standard Model“
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erläutern und erklären die experimentellen Grundlagen und die quantitativ-mathematische Beschreibung der Kern- und Teilchenphysik gemäß den detaillierten Themen im Inhaltsverzeichnis
wenden die physikalischen Gesetze und jeweiligen mathematischen Methoden auf konkrete Problemstellungen an
Studien-/Prüfungsleistungen:
Experimentalphysik: Kern- und Teilchenphysik (Prüfungsnummer: 67411)
(englischer Titel: Experimental physics: Nuclear and particle physics)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 7.5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021
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