16 - Experimentalphysik 5: Kern- und Teilchenphysik [ID:5910]
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Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

So und wir hatten eine neue Größe definiert, die sich Isospin nennt, die erhalten ist.

Und wir hatten ein Isospinduplett definiert, U und D, die beide ein Isospin einhalb haben,

also ein Gesamt-Isospin einhalb. Und die dritte Komponente dieses Isospins ist einmal plus einhalb,

für das Up-Quark und minus einhalb für das Down-Quark.

So und dann hatten wir aus diesem Isospinduplett, dieses Isospinduplett U, D,

haben wir mit dem Isospinduplett anti-U, anti-D kombiniert, um ein Meson aufzubauen.

Also die Mesonen waren dann letztendlich das Isospinduplett mit einem weiteren Isospinduplett

gepaart und hatten dann ein Triplet und ein Singulet gekriegt.

Und haben gesehen, dass die Mitglieder dieses Triplets tatsächlich physikalische Teilchen sind,

nämlich Pi minus, Pi null und Pi plus. Und dass das Singulet ein Teilchen ist, was sich Eta null nennt,

was physikalisch so nicht beobachtbar ist, was aber ein Teil eines anderen Teilchens oder

zweier anderer Teilchen sind, die wir heute besprechen werden.

Also hier ist die Wellenfunktion zusammengesetzt aus den Wellenfunktionen der Quarks diese Weise.

Genau und da kommen wir nachher noch zu, wie die Teilchen aussehen, in die dieses Teilchen eingeht.

So, da haben wir stehen geblieben. Jetzt haben wir natürlich noch weitere Quarks,

außer nur U und D. Jetzt nehmen wir das S Quark dazu.

So und hierzu nehmen wir eine neue Quantenzahl, die sich Strangeness nennt.

Und diese Strangeness S ist die Minus, die Zahl der S Quarks, minus der Zahl der Anti-S Quarks.

So ist diese Quantenzahl definiert.

So und jetzt werden wir die Mesonenzustände, die aus U, D und S jetzt bestehen,

und den entsprechenden Anti-Teilchen natürlich, werden jetzt charakterisiert durch zwei Quantenzahlen,

nämlich durch den Isospin und durch die Strangeness.

Also dementsprechend ist für die Pionen die Quantenzahl Strangeness natürlich Null,

kein S Quark enthalten, aber wir werden jetzt gleich Zustände bauen, die ein S Quark enthalten.

Und genau, also das heißt die Zusammensetzung von Mesonen läuft dann folgendermaßen ab,

analog wie gestern, wir haben jetzt eine Achse I3, da ist das Down Quark wieder bei minus einhalb,

und das Up Quark wieder bei plus einhalb, so wie gestern.

Und zusätzlich haben wir noch eine Strangeness Achse, und da ist das S Quark bei minus eins.

So und das wiederum, wenn wir ein Meson bauen wollen, stecken wir jetzt zusammen mit den entsprechenden Anti-Teilchen,

also dann haben wir hier wieder I3 und S.

So und jetzt sind wir hier bei dem Anti-Up, das hat wieder minus einhalb, das Anti-Down hat plus einhalb,

und das Anti-S hat plus eins.

So jetzt können wir natürlich mehr Zustände bilden als im Fall dieser Duplett,

weil wir halt im ausgehenden Fall nicht zwei Teilchen haben, sondern drei Teilchen.

Also wir können praktisch das D mit einem Anti-U oder einem Anti-S oder einem Anti-D paaren und so weiter und so fort.

So und was dabei rauskommt ist, das hatten wir so ähnlich schon mal gemacht,

also da haben wir wieder die Strangeness Achse, hier ist Null, hier ist eins, hier ist minus eins,

und wir haben die Isospin Achse mit minus eins.

So und hier hätten wir irgendwie, ich schreib mal drunter, minus eins, hier hätten wir minus einhalb,

und hier hätten wir immer plus einhalb.

So jetzt machen wir das Gleiche wie das, was wir schon mal gemacht hatten,

wir gehen also von einem Dreieck aus, das so liegt,

und machen dann an jedem dieser Punkte dieses Dreieck dazu, das heißt wir haben ein Dreieck, das so liegt,

wir haben ein Dreieck, das so liegt, wir haben ein Dreieck, das so liegt.

Das haben wir schon mal gemacht, so und die Eckpunkte sind dann letztendlich die Zustände, die wir kriegen.

Und also jetzt können wir halt mal sagen, hier oben, so das ursprüngliche Dreieck hatte hier ein D,

und dann haben wir dieses Dreieck dazu, das heißt hier oben ist D anti S.

Also ich machs vielleicht mal mit der Pfade, damit es klarer ist.

Also das ursprüngliche Dreieck der Quarks leg ich jetzt mal so hin, also das ist sozusagen dieses hier.

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

01:24:23 Min

Aufnahmedatum

2016-01-08

Hochgeladen am

2016-01-11 08:46:17

Sprache

de-DE

Die Vorlesung bietet eine erste Einführung in die Kern- und Teilchenphysik. 
Themen sind unter anderem: 

  • Einführung in experimentelle Methoden des Fachs (Wechselwirkung von Teilchen mit Materie, Teilchendetektoren, Grundlagen der Dosimetrie)
  • Kernphysik (Kernaufbau und Kernmodelle, radioaktive Strahlung, Kernzerfall und Kernspaltung)
  • Teilchenphysik: Nukleonen, Hadronen und Starke Wechselwirkung (Formfaktoren, Quarks und Gluonen, Erzeugung und Zerfall von Hadronen)
  • Teilchenphysik: Schwache Wechselwirkung (W- und Z-Bosonen, Paritätsverletzung, CP-Verletzung, Neutrinooszillationen)
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