Kernphysik
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SS 2013, HHU Duesseldorf, Prof. Dr. Thomas Heinzel<br />
Vorlesung: Kern- und Elementarteilchenphysik, inoffizielle Mitschrift<br />
by: Christian Krause, Matr. 1956616 4 EXPERIMENTELLE TECHNIKEN<br />
( ) κ−1 V1<br />
→ dabei Abkühlung T (V 2 ) = T (V 1 )<br />
V 2<br />
Sättigungs-Dampfdruck sinkt exponentiell:<br />
p s (T ) ∝ e −<br />
λ<br />
k B T<br />
mit λ= Verdunstungswärme<br />
zu (B): stabile Tröpfchengröße + Ladungsabhängigkeit<br />
Oberflächenspannung σ erhöht Druck im Tröpfchen<br />
Hydrodynamik: ∆p σ (r) = 2σ r<br />
⇒ lokaler Dampfdruck wird erhöht bei sinkendem r<br />
⇒ Teilchen verdampfen für r < r kritisch<br />
r > r kritisch : stabil<br />
r < r kritisch : instabil → verschwinden<br />
Effekt von Ladung im Tröpfchen: Moleküle erfahren Dipolkraft nach innen → Abdampfen wird<br />
erschwert → Tröpfchen stabilisiert<br />
Einstellung Kammer: Geladene Tröpfchen machen Mie-Streuung, Neutrale Tröpfchen sind für<br />
Mie-Streuung zu groß.<br />
Blasenkammer: Kammer mit Flüssigkeit gefüllt → Strahlung gibt Wärme lokal ab ⇒ Blasenbildung<br />
entlang Trajektorie: Visualisierung über Lichtstreuung.<br />
p Dampf : Abgesenkt, getriggert, unter p s → Flüssigkeit verdampft lokal → Lichtstreuung an der<br />
Dampf-Trajektorie.<br />
Vorteil: Medium ist dichter → Kammer kompakter.<br />
Streamerkammer: Ionisationskammer, Durchflugszeit = Strahlungspulsdauer, Leuchtspur: Licht<br />
entlang Trajektorie<br />
4.3.5 Čerenkov-Detektor<br />
Misst direkt Teilchen-Geschwindigkeit, aber nur von geladenen Teilchen. Funktioniert nur für<br />
v T eilchen > c mit n = Brechungsindex Detektormedium<br />
n<br />
Medium: Polarisierbar, z.B. Wasser, PMMA (Polymethylmethacrylat = Plexiglas), ...<br />
Entlang Trajektorie: Medium wird polarisiert<br />
• Relation unter Abgabe von Dipolstrahlung<br />
• kurzzeitig strahlende Punktquellen entlang Trajektorie<br />
• Aufbau der Wellenfronten<br />
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