Das Frühjahrssemester 2021 findet grundsätzlich online statt. Neue Präsenzelemente ab 26. April werden von den Dozierenden mitgeteilt.

402-0715-00L  Low Energy Particle Physics

SemesterHerbstsemester 2016
DozierendeA. S. Antognini, P. A. Schmidt-Wellenburg
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch



Katalogdaten

KurzbeschreibungLow energy particle physics provides complementary information to high energy physics with colliders. In this lecture, we will concentrate on selected experiments, using mainly neutrons and muons, which have significantly improved our understanding of particle physics today.
LernzielThe course aims to provide an introduction to selected advanced topics in low energy particle physics with neutrons and muons.
InhaltLow energy particle physics provides complementary information to high energy physics with colliders. At the Large Hadron Collider one directly searches for new particles at energies up to the TeV range. In a complementary way, low energy particle physics indirectly probes the existence of such particles and provides constraints for "new physics", making use of precision and high intensities.

Besides the sensitivity to effects related with new physics (e.g. lepton flavor violation, symmetry violations, CPT tests, search for electric dipole moments, new low mass exchange bosons etc.), low energy physics provides the best test of QED (electron g-2), the best tests of bound-state QED (atomic physics and exotic atoms), precise determinations of fundamental constants, information about the CKM matrix, precise information on the weak and strong force even in the non-perturbative regime etc.

In this lecture, we will concentrate on selected experiments, using mainly neutrons and muons, which have significantly improved our understanding of particle physics today. Starting from a general introduction on high intensity/high precision particle physics and the main characteristics of muons and neutrons and their production, we will then focus on the discussion of fundamental problems and ground-breaking experiments:

- Production and characteristics of muon and neutron beams
- Ultracold neutron production
- Measurement of the neutron lifetime and electric dipole moment
- The neutron in the gravitational field and its electric charge
- Muon and neutron decay correlations
- Lepton flavour violations with muons to search for new physics
- What atomic physics can do for particle physics and vice versa
- Laser experiments at accelerators
- From myonic hydrogen to the proton structure and bound-state QED
- From pionic hydrogen to the strong interaction and effective field theories
- etc.
LiteraturGolub, Richardson & Lamoreaux: "Ultra-Cold Neutrons"
Rauch & Werner: "Neutron Interferometry"
Carlile & Willis: "Experimental Neutron Scattering"
Byrne: "Neutrons, Nuclei and Matter"
Klapdor-Kleingrothaus: "Non Accelerator Particle Physics"
Voraussetzungen / BesonderesEinführung in die Kern- und Teilchenphysik / Introduction to Nuclear- and Particle-Physics

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte6 KP
PrüfendeA. S. Antognini, P. A. Schmidt-Wellenburg
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusmündlich 30 Minuten
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar.
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
402-0715-00 VLow Energy Particle Physics2 Std.
Mo09-11HIT F 31.1 »
A. S. Antognini, P. A. Schmidt-Wellenburg
402-0715-00 ULow Energy Particle Physics1 Std.
Mo16-17HIT F 31.1 »
A. S. Antognini, P. A. Schmidt-Wellenburg

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Doktorat Departement PhysikLehrangebot Doktorat und PostdoktoratWInformation
Hochenergie-Physik MSc (Joint Master mit EP Paris)Wahlfächer in PhysikWInformation
Physik MasterAuswahl: Teilchenphysik, KernphysikWInformation