Veranstaltung 11.4: Elementarteilchenphysik
Kurzbezeichnung
| Elementarteilchenphysik |
Zusatz
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Art der Veranstaltung
| Vorlesung (4 SWS) und Übung (2 SWS) betreut in Kleingruppen |
Leistungspunkte (LP)
| 9 |
Kurzbeschreibung | Einführung in die Elementarteilchenphysik
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Voraussetzungen
| Module 3 und 7 Grundkenntnisse der spez. Relativitätstheorie sind nützlich
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Prüfungsanforderungen | Stoff der Vorlesung und Übungsaufgaben
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Leistungsnachweis | Mündliche Prüfung, benotet
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Inhalte/ Ziele
Das Ziel der Elementarteilchenphysik ist die Entdeckung und Untersuchung der kleinsten
Bausteine der Materie und deren Wechselwirkungen. Dazu werden sowohl Experimente an Teilchenbeschleunigern, die die Elementarteilchen auf hohe und höchste Energien bringen, durchgeführt, als auch astrophysikalische Beobachtungen analysiert.
Das Modul gibt einen einführenden Überblick über den gegenwärtigen Stand unserer
Kenntnis der Physik elementarer Teilchen.
Kernpunkte der Veranstaltung sind u.a.
- Der Teilchenzoo
- Relativistische Quantenmechanik
- Symmetrien und Erhaltungssätze
- Streuung
- Quantenelektrodynamik
- Starke Wechselwirkung
- Schwache Wechselwirkung
- Das Standardmodell: Vereinheitlichung von
elektromagnetischer und schwacher Wechselwirkung
- Offene Fragen: Higgs-Boson, Neutrino Massen
- Jenseits des Standardmodells
Lehre und Selbststudium
Begleitend zu der Vorlesung sollte eine Nacharbeitung / Überarbeitung auch anhand von Lehrbüchern erfolgen. Zu den Übungen müssen Aufgaben zu Hause gelöst und in den Übungen vorgerechnet werden, die Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.
Anforderungen und Einzelleistungen (Prüfungen)
Die Studierenden nehmen regelmäßig an den Veranstaltungen von 11.4 teil. In den Übungen wird ihre Teilnahme, d.h. regelmäßige Anwesenheit und ihre aktive Mitarbeit kontrolliert. Die Veranstaltung wird mit einer mündlichen Prüfung abgeschlossen, die sich auf die Vorlesung und die Übungsaufgaben bezieht.
Bei erfolgreichem Abschluss der Veranstaltung werden 9 LP gutgeschrieben. Die mündliche Prüfung wird benotet und geht in die Abschlussnote für den B.Sc. ein.
Stellung im Studium/ Angebotsturnus
Es wird empfohlen, die Veranstaltung im 5. Semester des Studiums zu absolvieren. Die Veranstaltung wird alle 2 Semester angeboten (jeweils im Wintersemester).
Lehrende
Die Lehrenden sind die Professor(inn)en der Theoretischen Physik im Wechsel. Die Übungen werden von Tutoren, i.d. Regel erfahrene Studierende, betreut.
Literatur
Die Veranstaltung folgt keinem bestimmten Lehrbuch. Zu Beginn der Veranstaltung wird unterstützende Literatur bekannt gegeben.
Folgende beispielhafte Standardwerke sind zu empfehlen:
C. Berger: Teilchenphysik
D. Griffiths: Elementarteilchenphysik
F. Halzen, A.D. Martin: Quarks and Leptons
O. Nachtmann: Phänomene und Konzepte der Elementarteilchenphysik
M. Peskin, D. Schroeder: An Introduction to Quantum Field Theory