Teilchen und Kerne: die Welt der subatomaren Physik ; mit 47 Tabellen
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Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur ersten Ausgabe XI
Vorwort zur zweiten und vierten Ausgabe XV
1 Hintergrund und Begriffe 1
1.1 Größenordnungen 1
1.2 Einheiten 1
1.3 Die Sprache Feynmangraphen 3
1.4 Literaturhinweise 7
Aufgaben 7
Teil I Werkzeuge 9
2 Beschleuniger 10
2.1 Wozu Beschleuniger? 10
2.2 Der elektrostatische Generator (Van de Graaff) 13
2.3 Der Linearbeschleuniger 14
2.4 Strahloptik 16
2.5 Das Synchrotron 20
2.6 Laborsystem und Schwerpunktsystem 26
2.7 Speicherringe 27
2.8 Zukünftige Entwicklungen 30
2.9 Literaturhinweise 33
Aufgaben 34
3 Durchgang von Strahlung durch Materie 37
3.1 Begriffe 37
3.2 Schwere geladene Teilchen 39
3.3 Photonen 42
3.4 Elektronen 43
3.5 Kernwechselwirkungen 46
3.6 Literaturhinweise 46
Aufgaben 46
4 Detektoren 49
4.1 Szintillationszähler 49
4.2 Statistische Betrachtungen 52
4.3 Halbleiterdetektoren 55
4.4 Blasenkammeren 58
4.5 Funkenkammern 60
4.6 Drahtfunkenkammern 62
4.7 Zeitprojektionskammern 63
4.8 Zählerelektronik 64
4.9 Logische Schaltungen 65
VI Inhaltsverzeichnis
4.10 Literaturhinweise 67
Aufgaben 68
Teil II Teilchen und Kerne n
5 Der subatomare Zoo 73
5.1 Masse und Spin, Fermionen und Bosonen 73
5.2 Elektrische Ladung und magnetisches Dipolmoment 78
5.3 Massenbestimmung 81
5.4 Ein erster Blick auf den subatomaren Zoo 86
5.5 Eichbosonen 87
5.6 Leptonen 90
5.7 Teilchenzerfall 91
5.8 Mesonen 96
5.9 Baryonen Grundzustände 100
5.10 Quarks, Gluonen und intermediäre Bosonen 102
5.11 Angeregte Zustände und Resonanzen 106
5.12 Angeregte Zustände von Baryonen 110
5.13 Literaturhinweise 117
Aufgaben 117
6 Die Struktur der subatomaren Teilchen 123
6.1 Der Ansatz: Elastische Streuung 123
6.2 Wirkungsquerschnitte und Luminosität 124
6.3 Rutherford und Mott Streuung 127
6.4 Formfaktoren 130
6.5 Die Ladungsverteilung kugelförmiger Kerne 135
6.6 Leptonen sind punktförmig 138
6.7 Der elastische Formfaktor der Nukleonen 143
6.8 Die Ladungsradien vom Pion und Kaon 150
6.9 Unelastische Elektronenstreuung 151
6.10 Tief unelastische Elektronenstreuung 154
6.11 Quark Parton Modell für tief unelastische Streuung 157
6.12 Streuung und Struktur 162
6.13 Literaturhinweise 181
Aufgaben 181
Teil III Symmetrien und Erhaltungssätze iss
7 Additive Erhaltungssätze 187
7.1 Erhaltungsgrößen und Symmetrie 187
7.2 Die elektrische Ladung 192
7.3 Die Baryonenzahl 196
7.4 Leptonen und Myonenzahl 198
7.5 Teilchen und Antiteilchen 202
Inhaltsverzeichnis VII
7.6 Hyperiadung und Strangeness (Seltsamkeit) 207
7.7 Zusätzliche Quantenzahlen von Quarks 211
7.8 Literaturhinweise 213
Aufgaben 213
8 Drehimpuls und Isospin 216
8.1 Invarianz bezüglich der räumlichen Drehung 216
8.2 Symmetrieverletzung durch das magnetische Feld 218
8.3 Ladungsunabhängigkeit der starken Wechselwirkung 219
8.4 Der Isospin der Nukleonen 220
8.5 Isospininvarianz 221
8.6 Der Isospin von Elementarteilchen 224
8.7 Der Isospin in Kernen 227
8.8 Literaturhinweise 231
Aufgaben 232
9 P, C und T 235
9.1 Die Paritätsoperation 235
9.2 Die Eigenparität der subatomaren Teilchen 239
9.3 Erhaltung und Verletzung der Parität 242
9.4 Die Ladungskonjugation 248
9.5 Die Zeitumkehr 252
9.6 Das Zweizustandsproblem 255
9.7 Die neutralen Kaonen 257
9.8 Der Sturz der CP Invarianz 263
9.9 Literaturhinweise 266
Aufgaben 267
Teil IV Wechselwirkungen 273
10 Elektromagnetische Wechselwirkung 275
10.1 Die Goldene Regel 275
10.2 Der Phasenraum 280
10.3 Die klassische elektromagnetische Wechselwirkung 284
10.4 Photonenemission 287
10.5 Multipolstrahlung 295
10.6 Elektromagnetische Streuung von Leptonen 298
10.7 Kollidierende Elektron Positron Strahlen 302
10.8 Gültigkeit der Quantenelektrodynamik (QED) bei hoher Impuls¬
übertragung 304
10.9 Die Photon Hadron Wechselwirkung: Vektormesonen 308
10.10 Elektron Positron Stöße und Quarks 313
10.11 Die Photon Hadron Wechselwirkung: reelle und raumartige Photonen 317
10.12 Zusammenfassung und offene Probleme 326
10.13 Literaturhinweise 327
Aufgaben 328
VIII Inhaltsverzeichnis
11 Die schwache Wechselwirkung 332
11.1 Das kontinuierliche ß Spektrum 332
11.2 Halbwertszeiten beim ß Zerfall 337
11.3 Die Strom Strom Wechselwirkung 338
11.4 Ein Überblick über schwache Prozesse 344
11.5 Der Zerfall des Myons 348
11.6 Der schwache Strom aus Leptonen 351
11.7 Die schwache Kopplungskostante G 356
11.8 Seltsame und nichtseltsame schwache Ströme 357
11.9 Schwache Ströme in der Kernphysik 359
11.10 Massive (massebehaftete) Neutrinos 364
11.11 Der schwache Strom von Hadronen bei hoher Energie 367
11.12 Literaturhinweise 379
Aufgaben 380
12 Einführung in die Eichfeldtheorien 385
12.1 Einführung 385
12.2 Potentiale in der Quantenmechanik der Aharanov Bohm Effekt 388
12.3 Eichinvarianz für Nicht Abelsche Felder 391
12.4 Massives (massebehaftetes) Eichboson 396
12.5 Literaturhinweise 403
Aufgaben 403
13 Die elektroschwache Theorie 405
13.1 Einleitung 405
13.2 Die Eichbosonen und der schwache Isospin 406
13.3 Die elektroschwache Wechselwirkung 410
13.4 Tests des Standard Modells 416
13.5 Literaturhinweise 421
Aufgaben 422
14 Hadronische Wechselwirkungen 424
14.1 Reichweite und Stärke von niederenergetischen hadronischen
Wechselwirkungen 426
14.2 Die Pion Nukleon Wechselwirkung Überblick 429
14.3 Die Form der Pion Nukleon Wechselwirkung 433
14.4 Die Yukawa Theorie der Kernkräfte 436
14.5 Eigenschaften der Nukleon Nukleon Kraft 438
14.6 Mesonentheorie der Nukleon Nukleon Kraft 447
14.7 Hadronische Prozesse bei hohen Energien 449
14.8 Die Farbkraft, Quantenchromodynamik 456
14.9 Literaturhinweise 463
Aufgaben 465
Inhaltsverzeichnis IX
Teil V Modelle 471
15 Quarks, Mesonen und Baryonen 473
15.1 Einführung 473
15.2 Quarks als Bausteine der Hadronen 473
15.3 Jagd auf Quarks 476
15.4 Mesonen als gebundene Quarkzustände 477
15.5 Baryonen als gebundene Quarkzustände 480
15.6 Die Hadronenmassen 482
15.7 QCD (Quantenchromodynamik) und Quarkmodelle der Hadronen 485
15.8 Charmonium, Ypsilon: Schwere Mesonen 494
15.9 Ausblick und Probleme 496
15.10 Literaturhinweise 498
Aufgaben 499
16 Das Tröpfchen Modell, das Fermi Gas Modell, schwere Ionen 503
16.1 Das Tröpfchenmodell 503
16.2 Das Fermi Gas Modell 508
16.3 Reaktionen schwerer Ionen 510
16.4 Literaturhinweise 516
Aufgaben 517
17 Das Schalenmodell 521
17.1 Die magischen Zahlen 522
17.2 Die abgeschlossenen Schalen 525
17.3 Die Spin Bahn Wechselwirkung 530
17.4 Das Einteilchen Schalen Modell 533
17.5 Verallgemeinerung des Einteilchen Modells 535
17.6 Isobare Analog Resonanzen 537
17.7 Literaturhinweise 543
Aufgaben 544
18 Das KoUektiv Modell 546
18.1 Kerndeformationen 547
18.2 Rotationsspektren von Kernen ohne Spin 550
18.3 Rotationsfamilien 555
18.4 Einteilchenbewegung in deformierten Kernen (Nilssonmodell) 558
18.5 Vibrationszustände in sphärischen Kernen 563
18.6 Das wechselwirkende Bosonenmodell 567
18.7 Hochangeregte Zustände, Riesenresonanzen 568
18.8 Kernmodelle Abschließende Bemerkungen 572
18.9 Literaturhinweise 575
Aufgaben 577
X Inhaltsverzeichnis
19 Nukleare Astrophysik 583
19.1 Kosmische Strahlung 583
19.2 Sternenergie 589
19.3 Neutrino Astronomie 592
19.4 Kernsynthese 595
19.5 Erlöschen von Sternen und Neutronensterne 600
19.6 Der Anfang des Universums 604
19.7 Abschließende Bemerkungen 606
19.8 Literaturhinweise 608
Aufgaben 610
Teil VI Anhang Tabellen 613
AI Die am häufigsten verwendeten Konstanten 614
A2 Eine vollständigere Zusammenstellung von Konstanten 615
A3 Eigenschaften stabiler Teilchen 618
A4 Stabile und instabile Mesonen 625
A5 Stabile und instabile Baryonen 628
A6 Periodensystem der Elemente 631
A7 Kumulierter Index von A Ketten 632
A8 Kugelfunktionen 633
Sachregister 635 |
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| spelling | Frauenfelder, Hans 1922-2022 Verfasser (DE-588)118989995 aut Subatomic physics Teilchen und Kerne die Welt der subatomaren Physik ; mit 47 Tabellen von Hans Frauenfelder und Ernest M. Henley 4., vollst. überarb. Aufl. [neu bearb. von Martin Reck] München [u.a.] Oldenbourg 1999 XIV, 641 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Elementarteilchenphysik Kernphysik Elementarteilchen (DE-588)4014413-6 gnd rswk-swf Kernphysik (DE-588)4030340-8 gnd rswk-swf Elementarteilchenphysik (DE-588)4014414-8 gnd rswk-swf (DE-588)4123623-3 Lehrbuch gnd-content Kernphysik (DE-588)4030340-8 s Elementarteilchenphysik (DE-588)4014414-8 s DE-604 Elementarteilchen (DE-588)4014413-6 s Henley, Ernest M. 1924-2017 Verfasser (DE-588)142071889 aut Reck, Martin Sonstige oth HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=008449556&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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