Teilchenphysik mit Neutronen 1

LecturerPeter Fierlinger
Allocation to curriculumSee TUMonline
Offered inWintersemester 2012/13
Semester weekly hours2  
RegistrationSee “Course criteria & registration”

Objective (expected results of study and acquired competences)

Der Student wird einen Gesamtüberlick über das Fachgebiet erhalten und somit allen wissenschaftlichen Kolloquien auf diesem Gebiet folgen können.
Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul ist der/die Studierende in der Lage:
1. Einen Überblick über das Forschungsgebiet wiederzugeben und die Bedeutung der Forschung in diesem Gebiet zu verstehen.

2. die grundlegenden Prinzipien aller gängigen Experimente zu verstehen.

3. mit den zu Grunde liegenden theoretischen Konzepten umzugehen.

Content

Inhalt
Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung der physikalischen Zielsetzung der Teilchenphysik mit Neutronen. Dabei wird den Studenten der technische Hintergrund der Erzeugung von Neutronen vermittelt und der notwendige theoretische Hintergrund zum Verständnis der Wechselwirkung von Neutronen mit der Umgebung. Die Konzepte der Teilchenphysik, welche Bezug zur Physik mit Neutronen haben, werden theoretisch besprochen und schließlich die Methoden anhand von Experimenten durchbesprochen. Dabei wird sowohl auf die bekannte Teilchenphysik eingegangen als auch auf Physik jenseits davon.

Neutronen
• Prinzipien der Neutronenerzeugung
• Technologien: Reaktoren, Spallationsquellen

Wechselwirkungen von Neutronen
• Streuproblem
• Wechselwirkung von Neutronen mit Materie

Ultrakalte Neutronen
• Technologien zur Erzeugung
• Theoretische Beschreibung
• Grundlegende Experimente

Zerfall des Neutrons

• Zerfallsparameter
• Winkelkorrelationen der Zerfallsprodukte
• Lebensdauer des Neutrons

Das Standardmodell der Teilchenphysik und Neutronen

• Die Schwache Wechselwirkung
• Messung von Zerfallsparametern zum Test des Standardmodells
• Experimente und Methoden
• Neutronen und Astrophysik

Neutronen jenseits des Standardmodells

• Gebundener Betazerfall
• Radiativer Zerfall
• Neutron-Antineutron Oszillationen
• Symmetrieverketzungen
• Kosmologie und Neutronen

Das elektrische Dipolmoment des Neutrons
• Theoretische Betrachtungen
• Experimentelle Methoden
• Systematische Effekte und Atomphysikmethoden zur Messung

Methoden der Quantenoptik und Neutronen
• Interferometrie
• Schwerkraft-Resonanz Spektroskopie

Previous knowledge expected

Grundkenntnisse der Teilchenphysik und Quantenmechanik

Teaching and learning method (delivery of skills)

Tafelanschrieb bzw. Präsentation
Powerpoint
Begleitende Informationen im Internet

Assessment (exam method and evaluation)

Mündliche Prüfung

Literature

J. Byrne, The Physics of Slow Neutrons
R. Golub, Ultra-cold Neutrons

Online information