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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:
Inhaltsübersicht:
- Konzepte und Werkzeuge der Kern- und Teilchenphysik
Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen
Einheiten und Größen
Werkzeuge
- Globale Kerneigenschaften
Größe von Kernen
Massen und Bindungsenergien
Kernmomente
- Zerfälle und Reaktionen
Zerfalls- und Reaktionsprozesse
Alphazerfall und starke Wechselwirkung
Kernspaltung
Gammazerfall und elektromagnetische Wechselwirkung
Betazerfall und schwache Wechselwirkung
Kernreaktionen
- Kernstruktur und Kernmodelle
Das Deuteron
Nukleon-Nukleon-Kraft
Kernschalenmodell
Kollektive Anregungen
- Bestandteile der Atomkerne und Elementarteilchen
Struktur des Nukleons
Elementarteilchen: Quarks und Leptonen
- Anwendungen der Kernphysik (falls Zeit bleibt)
Energiegewinnung durch nukleare Prozesse
Nukleare Astrophysik
Nukleare Festkörperphysik
Nuklearmedizin
Literatur:
- Amsler: Kern- und Teilchenphysik
vdf Zürich 2007, ca. 35 €
schönes Buch mit vielen aktuellen Bezügen
Kernstruktur etwas knapp abgehandelt
- Bienlein, Wisendanger: Einführung in die Struktur der Materie
Teubner/Vieweg, Stuttgart 2003, ca. 42 €
kompakte Einführung, etwas knapp
dafür Querverbindungen zu Molekül- und Festkörperphysik - Bethge, Walter, Wiedemann: Kernphysik: Eine Einführung
Springer, Berlin 2007, ca. 40 €
gründliche Einführung in die Kernphysik, keine/kaum Teilchenphysik
angenehm zu lesen - Das, Ferbel: Introduction to Nuclear and Particle Physics
World Scientific, Singapur 2004, ca. 45 €
sehr gute Übersicht
besonders als Einführung verwendbar
- Demtröder: Experimentalphysik 4
Springer, Berlin 2005, ca. 45 €
ausführlich, aber etwas knapp bzgl. Kernstruktur
dafür Astrophysik-Inhalte, die nicht Bestandteil der Vorlesung sind
- Henley, Garcia: Subatomic Physics
World Scientific, Singapur 2007, ca. 50 €
recht vollständige Übersicht,
anders strukturiert als Vorlesung
- Heyde: Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics
IOP Publishing, Bristol 1999, ca. 50 €
ausführliche Darstellung der (theor.) Kernphysik
Teilchenphysik wird nicht berücksichtigt
- Krane: Introductory Nuclear Physics
John Wiley and Sons, New York 1988, ca. 110 €
ausführliche und didaktisch sehr gute Einführung ohne zu viel Tiefgang
in Aspekten der Teilchenphysik etwas altbacken/nicht ganz aktuell
- Machner: Einführung in die Kern- und Elementarteilchenphysik
Wiley-VCH, Weinheim 2005, ca. 45 €
ausführlicher als die Vorlesung hinsichtlich Teilchenphysik,
z.T. theoretischer Zugang
- Mayer-Kuckuk: Kernphysik
Teubner/Vieweg, Stuttgart 2002, ca. 39 €
ausführliche und bewährte Darstellung der Kernphysik, kaum Teilchenphysik
7. Auflage mit sehr vielen Druckfehlern
- Povh, Rith, Scholz, Zetsche: Teilchen und Kerne
Springer, Berlin 2006, ca. 43 €
gute, teilweise etwas knappe (Kernstruktur!) Einführung in das Feld
etwas unorthodoxe Struktur
- Williams: Nuclear and Particle Physics
Oxford University Press, Oxford 1991, ca. 53 €
breite Einführung in die Kernphysik,
etwas dünn in Teilchenphysik
- Wong: Introductory Nuclear Physics
Wiley-VCH, Weinheim 2004, ca. 109 €
breite Einführung in die Kernphysik
Nukleonenstruktur vorhanden, wenig Teilchenphysik
Voraussetzungen:
empfohlen:
Grundlagen der Quantenmechanik (Theor. Physik II)
Physik I-IV (Mechanik, Thermodynamik, Elektrodynamik, Relativistik, Atomistik)
Kernphysik-Versuche aus dem Grundpraktikum
Erwartete Teilnehmerzahl:
45
Weitere Informationen:
Weitere Informationen:
- Auf der zentralen Moodle-Instanz der TU Darmstadt wird ein Kurs eingerichtet.
- Die Zugangskennung für den Moodle-Kurs lautet Rutherford.
- Bitte tragen Sie sich auf der Moodle-Seite in eine Übungsgruppe ein; der Eintrag in die Übungsgruppen hier bei TUCaN ist nicht unbedingt erforderlich.
- Die Prüfungsanmeldung erfolgt wie gewohnt über TUCaN.
- http://moodle.tu-darmstadt.de
Prüfung:
- benotete Prüfungsleistung mündlich 30 Minuten
Zuordnung zum Studienplan:
- BSc. Physik, 5. Semester (4./6. Semester für Sommeranfänger): 5 CP
- Wahlpflichtveranstaltung: Zwei der „Fachkurse“ Optik, Festkörperphysik und Kernphysik müssen 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.
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