Experimentelle Elementarteilchenphysik

Vorlesung
im Wahlpflichtfach Teilchenphysik

VL: Di 15 - 17 Uhr Raum NEW14/1'11, Newtonstrasse 14, Adlershof
UE Gruppe 1: Do 09 - 11 Uhr Raum NEW14/1'12, Newtonstrasse 14, Adlershof
UE Gruppe 2: Di 13 - 15 Uhr Raum NEW15/2'102, Newtonstrasse 15, Adlershof

Martin zur Nedden

Humboldt-Universitaet zu Berlin
Institut fuer Physik

nedden@physik.hu-berlin.de

Berlin, Sommersemester 2005

Beginn VL: Di 12. April, 15 - 17

2. Uebungsgruppe: Di, 13 - 15,
Raum NEW15, 2'102,
Beginn: Di, 26. April

Beginn UE: Do 21. April, 09 - 11

Zusammenfassung

Die Vorlesung "Experimentelle Teilchenphysik" ist eine Veranstaltung
im Kernprogramm des Wahlpflichtfaches Elementarteilchenphysik. Sie hat
die elementare Quantenmechanik als auch die Vorlesung "Struktur der Materie c:
Kern- und Elementarteilchenphysik" zur Vorraussetzung. Die theoretischen Grundlagen
werden in der Vorlesung "Theoretische Einfuehrung in das Standartmodell"
gegeben, die notwendigen experimentellen Techniken werden in den Vorlesungen
"Detektoren in der Teilchenphysik" sowie in "Beschleuniger" besprochen.

In den letzten 20 Jahren erwiess sich das Standartmodell der Teilchenphysik als
ueberaus erfolgreich und hielt allen experimentellen Test stand. Die Vorlesung
versucht einen (natuerlich unvollstaendigen) Ueberblick ueber die experimentellen
Tests der elektroschwachen und der starken Wechselwirkung im Rahmen des Standartmodelles
zu geben. Dabei steht die Diskusion der grundlegenden Experimente der letzten 15 Jahre
sowie der aktuellen Forschung im Vordergrund. Ein Ausblick auf offene Fragen und die
naechste Generation an Experimenten der Teilchenphysikrunden die Vorlesung ab.

Der Stoff gliedert sich grob in die Physik der fundamentalen Kraftfelder (gamma/Z--Austausch,
W+--Kopplung, g-Austausch), in die Physik der fundamentalen Fermionen
(schwere Quarks, tau-Lepton, Neutrinos), in den Ursprung der Massen (Higgs-Boson) sowie
in den Ursprung der Materie (Quarkmischung, CP-Verletzung und Neutrinooszillation).
Inhaltsangabe: (ps-file, pdf-file)

Literaturverzeichnis: (ps-file, pdf-file)

Unterlagen zur Vorlesung:
Inhaltsverzeichnis (ps File, pdf File )
Kapitel 1: Einführung (ps File, pdf File )
Kapitel 2: Symtmetrien, Elektroschwache Wechselwirkung (ps File, pdf File )
Kapitel 3: Higgs-Mechanismus (ps File, pdf File )
Kapitel 4: Neutrale Stroeme (ps File, pdf File )
Kapitel 5: Geladene Stroeme (ps File, pdf File )
Kapitel 6: Ursprung der Masse: Suche nach dem Higgs (ps File, pdf File )
Kapitel 7: Gluonaustausch und QCD (ps File, pdf File )
Kapitel 8: Ursprung der Materie: CP-Verletzung und Neutrino-Osizillation (ps File, pdf File )

Uebungen:
1. Dirac-Gleichung, Gamma-Matrizen und Chiralitaet/Helizitaet (ps File, pdf File)
2. Chirale Fermionen und Massenterme (ps File, pdf File)
3. W und Z Kopplungen an die Eichfelder (ps File, pdf File)
4. Quantenzahlen der Kopplungen / Luminositaet (ps File, pdf File)
5. Z0 Kopplungen (ps File, pdf File)
6. W Massenbestimmung und CKM Matrix (ps File, pdf File)
7. Tauon-Kopplungen, Stossparameter, Selbskoplung der Vektorbosonen (ps File, pdf File)
8. Higgs-Massengrenze und Tauon-Zerfall (ps File, pdf File)
9. Hadronische Jets und Dreiecksanomalie (QCD) (ps File, pdf File)
10. Laufenden Kopplungskonstante (alpha-s) und Partondichteverteilungen (ps File, pdf File)
11. Neutrino-Oszillation und Unitaritaetsdreieck (mit dazugehorigem Paper) (ps File, pdf File)
(Paper als ps File, Paper pdf File)

Transparente:
Vorbemerkungen (ps-file, pdf-file)
Kap. 1: Einfuehrug (ps-file, pdf-file)
Kap. 2/3: Elektroschwache Theorie und Higgs-Mechanismus (ps-file, pdf-file)
Kap. 4: Neutrale Stroeme: Produktion und Zerfall des Z0-Bosons (ps-file, pdf-file)
Kap. 5: Geladene Stroeme: Produktion, Zerfall und Kopplungen des W+- Bosons (ps-file, pdf-file)
Kap. 6: Suche nach dem Higgs-Boson (ps-file, pdf-file)
Kap. 7: Starke Wechselwirkung und QCD (ps-file, pdf-file)
Kap. 8: Ursprung der Materie: CP Verletzung und Neutrinooszillation (ps-file, pdf-file)

Martin zur Nedden
Last modified: Mon May 29 17:58:21 MEST 2006