05-11-2053-vl Kernphysik

Lehrende: Prof. Dr. rer. nat. Joachim Enders

Veranstaltungsart: Vorlesung

Orga-Einheit: FB05 Physik

Anzeige im Stundenplan: Kernphysik

Fach:

Anrechenbar für:

Semesterwochenstunden: 3

Unterrichtssprache: Deutsch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Lehrinhalte:

1. Konzepte und Werkzeuge der Kern- und Teilchenphysik
1.1. Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen
1.2. Größenordnungen und Einheiten
1.3. Zustände in Atomkernen
1.4. Teilchenbeschleuniger
1.5. Detektoren

2. Globale Kerneigenschaften
2.1. Größe von Atomkernen
2.2. Kernmassen und Bindungsenergien
2.3. Kernmomente

3. Radioaktiver Zerfall und Kernreaktionen
3.1. Nomenklatur und Grundlagen
3.2. Alphazerfall und starke Wechselwirkung
3.3. Kernspaltung
3.4. Gammazerfall und elektromagnetische Wechselwirkung
3.5. Beta-Zerfall und schwache Wechselwirkung
3.6. Kernreaktionen

4. Kernstruktur und Kernmodelle
4.1. Das Deuteron
4.2. Die Nukleon-Nukleon-Kraft
4.3. Das Kernschalenmodell
4.4. Kollektive Anregungen

5. Nukleonen und Elementarteilchen
5.1. Die Struktur des Nukleons
5.2. Quarks und Hadronen
5.3. Schwache Prozesse
5.4. Jenseits des Standardmodells
 

Literatur:
Ein ausführliches Skript in englischer Sprache wird auf der Moodle-Seite zur Verfügung gestellt.  Darüber hinaus gibt es zahlreiche Lehrbücher der Kern- und Teilchenphysik zur Begleitung der Vorlesung, z.B.:

• Amsler, Kern- und Teilchenphysik
  
• Bienlein, Wiesendanger, Einführung in die Struktur der Materie
  
• Das, Ferbel, Introduction to Nuclear and Particle Physics
  
• Demtröder, Experimentalphysik 4
  
• Henley, Garcia, Subatomic Physics
  
• Heyde, Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics
  
• Krane, Introductory Nuclear Physics
  
• Machner, Einführung in die Kern- und Elementarteilchenphysik
  
• Mayer-Kuckuk, Kernphysik
  
• Povh, Rith, Scholz, Zetsche, Teilchen und Kerne
  
• Williams, Nuclear and Particle Physics
  
• Wong, Introductory Nuclear Physics
  

Voraussetzungen:
Grundlagen der Quantenmechanik (Theoretische Physik II)
Physik IV (Atomphysik)

Erwartete Teilnehmerzahl:
30

Weitere Informationen:
Prüfung: benotete Prüfungsleistung mündlich 30 Minuten

Ein Notenbonus kann durch erfolgreiche Teilnahme an einer Übungsklausur erreicht werden.

Zuordnung zum Studienplan:

• BSc. Physik, 5. Semester (4./6. Semester für Sommeranfänger): 5 CP
  
• alte Prüfungsordnung (Studienbeginn bis Sommersemester 2015): Wahlpflichtveranstaltung: Zwei der „Fachkurse“ Optik, Festkörperphysik und Kernphysik müssen belegt werden 
  
• neue Prüfungsordnung (Studienbeginn ab Wintersemester 2015/16): Pflichtveranstaltung Physik VI
  
• LaG/M.Ed. Physik: 3 CP
  
• Kernphysik/Physik VI kann im Wahlpflichtbereich alternativ zu "Struktur der Materie" oder "Physik V/Festkörperphysik" belegt werden.
  

Offizielle Kursbeschreibung:
Angestrebte Lernergebnisse:
Die Studierenden

• kennen kernphysikalische Konzepte, wissen um Phänomene und Begriffe sowie exemplarische Anwendungen der Kernphysik,
  
• besitzen Fertigkeiten in Modellbildung und in der Formulierung mathematisch-physikalischer Ansätze und können diese auf Aufgabenstellungen in den genannten Bereichen anwenden und kommunizieren und
  
• sind kompetent in der selbständigen Bearbeitung von Problemstellungen zu den genannten Themenbereichen und sind in der Lage, Genauigkeiten von Beobachtung und Analyse einschätzen zu können.
  

Zusätzliche Informationen:
zum Übungsformat vgl. die Moodle-Seite zur Veranstaltung

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