Universität Karlsruhe

Institut für Experimentelle Kernphysik (EKP)

Vorlesung Teilchenphysik für Fortgeschrittene

Wintersemester 2008/2009


 
Dozenten: Prof. Dr. Thomas Müller , Priv.-Doz. Dr. Wolfgang Wagner

Übungsleitung: Dr. Jeannine Wagner-Kuhr



Die Elementarteilchenphysik befasst sich mit der Suche nach den fundamentalen Teilchen und Kräften sowie deren Eigenschaften. Mit den gewonnenen Erkenntnissen versuchen wir, den Ursprung des Universums näher zu ergründen. Die Vorlesung führt in die aktuellen Erkenntnisse der Elementarteilchenphysik und ihrer Anwendungen ein. Computerübungen vermitteln Erfahrung mit modernen Datenanalysetechniken.

Die Vorlesung richtet sich an fortgeschrittene Studentinnen und Studenten der Physik ab dem 7. Semester. Die Kursvorlesung Physik VI (Kerne und Teilchen) wird vorausgesetzt. Die Vorlesung findet dienstags und donnerstags von 9:45 bis 11:15 Uhr statt.

Basierend auf der Vorlesung und den Übungen können Sie Elementarteilchenphysik als physikalisches Wahlpflichtfach belegen.


Literaturempfehlung:

  • David Griffiths: Introduction to Elementary Particles
  • Donald Perkins: Hochenergiephysik
  • Claus Grupen: Particle Detectors

Weiterführende Literatur:

  • Francis Halzen und Alan Martin: Quarks and Leptons
  • Vernon Barger und Roger Phillips: Collider Physics

Physik VI Skript (erstellt von M. Ender)


Übungen zur Teilchenphysik für Fortgeschrittene



Inhalt:

Hier finden Sie die Gliederung und die geplanten Termine der Vorlesung. Nach den Vorlesungen werden die neuen Folien auf dieser Webseite zugänglich gemacht werden.


Kapitel 1
Grundbegriffe der Elementarteilchenphysik
1.1
Überblick über die fundamentalen Teilchen und Kräfte
Vorlesung 21.10.  (W. Wagner)
Vorlesung 23.10.  (Th. Müller)
1.2
Symmetrien und Erhaltungssätze (28.10., Th. Müller)
Kapitel 2
Detektoren und Beschleuniger
2.1
Teilchendetektoren
Wechselwirkung von Strahlung mit Materie (30. 10., Th. Müller)
Detektortypen (04. 11., W. Wagner), Übungsaufgabe
Siliziumdetektoren: Teil 1, Teil 2 (06. 11., Th. Müller)
2.2
Teilchenbeschleuniger
Einführung in die Beschleunigerphysik (11. 11., W. Wagner)
Synchrotronstrahlung, Lineare Strahloptik (13. 11. und 18.11., W. Wagner)
Beta-Funktion (18.11., W. Wagner)
Kapitel 3
Das Standardmodell
3.1
Der Teilchenzoo (20.11., Th. Müller)
3.2
Die Elektroschwache Wechselwirkung
Vorlesung 25. 11. (Th. Müller)
Vorlesung 27. 11. (Th. Müller)
3.3
Quantenchromodynamik
Vorlesung 02. 12. (Th. Müller)
Vorlesung 04. 12. (Th. Müller)
3.4
Tiefinelastische Streuung, Strukturfunktionen (09. 12., W. Wagner)
Kapitel 4
Physik schwerer Quarks
4.1
Kaonphysik 11. 12. (M. Feindt)
4.2
CP-Verletzung im Kaon-System, Teil 1 , Teil 2 (16. 12., Th. Kuhr)
4.3
B-Physik
Vorlesung 18. 12. (M. Feindt)
Vorlesung 08. 01., zusätzliche Folien (M. Feindt)
Vorlesung 13. 01. (M. Feindt)
4.4
Top-Quark-Physik
Vorlesung 15. 01. (Th. Müller)
Vorlesung 20. 01. (Th. Müller)
Kapitel 5
Neutrinophysik
Vorlesung 22.01. (Th. Müller)
5.1
Überblick Neutrinos
5.2
Neutrino-Oszillationen
5.3
Atmosphärische Neutrinos
Vorlesung 27.01. (Th. Müller)
5.4
Sonnen-Neutrinos
5.5
Reaktor-Neutrinos
Kapitel 6
Physik jenseits des Standardmodells
Vorlesung 29. 01. (W. de Boer)
6.1
Offene Fragen der Elementarteilchenphysik
6.2
Grosse vereinheitlichte Theorien
6.3
Supersymmetrie
Vorlesung 03.02. (W. de Boer)
6.4
Produktion supersymmetrischer Teilchen
6.5
Experimentelle Tests von Supersymmetrie
6.6
Alternativen zur Supersymmetrie
Kapitel 7
Physik an Hadron Kollidern
Vorlesung 05.02. (Th. Müller)
7.1
Einführung
7.2
Elektroschwache und Starke Physik am Kollider
7.3
Die Suche nach dem Higgs Boson (10.02.) (Th. Müller)
Kapitel 8
Zusammenfassung, Ausblick
Das heutige Universum (12.02.) (W. de Boer)




Dr. J. Wagner-Kuhr
Last modified: Tue Feb 10 17:31:21 CET 2009