Inhalt GdT
Geschichte der Teichenphysik
- Startseite der 'Geschichte der Teilchenphysik'
- Frühzeit bis 1550
- 1550 bis 1900
- 1900 bis 1964
- 1964 bis heute
- Zuordnungsspiel: Physiker und ihre Entdeckungen
Größenordnungen in der Natur
- Startseite Größenordnungen
- Längen
- Längenvergleich Mikro- zu Makrokosmos
- Einheiten für Masse, Impuls und Energie in derTeilchenphysik
- Zehnerpotenzschreibweise
Teilchenmodell
- Titelseite des Kapitels über die heute bekannten Teilchen
- Die historische Entwicklung des heutigen Teilchenmodells
- Das Teilchenmodell im Standardmodell
- Antiteilchen und Antimaterie
- Spin eines Teilchens
- Quantenzahlen - Übersicht
- Austauschteilchen - erste Übersicht
- Die Austauschteilchen - Überblick
- zwei Zwischenfragen und Verzweigung zu getrennten Touren über Quarks und Leptonen
Leptonen - geführte Tour
- 'Geburt' der Leptonen
- Fundamentale Leptoneneigenschaften
- Neutrinos - Erzeugung und Nachweis
- Welche Bedeutung hat die Neutrinomasse?
- Die Wahrscheinlichkeit von Neutrino-Oszillationen
- Neutrino-Oszillationen, Superkamiokande
- Gebundene Zustände aus Leptonen - Positronium
- Quiz über Leptonen
Quarks - geführte Tour
- Die Geburt der Quarks
- Fundamentale Quarkeigenschaften
- Quark-Einschluss - Confinement
- Quark-Kombiationen - Die Farbladung
- Quiz über die Quarks
- Quark-Kombinationen - die Hadronen
- Valenzquarks und Seequarks
- Baryonenübersicht (Tabelle)
- Mesonenübersicht (Tabelle)
- Zwischenfrage und Fortsetzung des gemeinsamen Pfades
- Das Higgs-Boson oder 'Wie erhalten Teilchen Masse?'
- Zusammenfassung des Kapitels über das heutige Teilchenmodell
- Zuordnungsspiel: Teilchennamen und -eigenschaften
Wechselwirkungen (WW)
- Titelseite des Kapitels über die vier Wechselwirkungen
- Wechselwirkungen und ihre Austauschteilchen
- Austauschteilchen (Übersicht)
- Vergleich der Kopplungsstärken
- Kopplungskonstante und Ladung
- Übergang zu 4 Touren über die einzelnen Wechselwirkungen
Starke WW
- Reichweite der Kernkräfte
- Potentialverlauf bei starker Wechselwirkung
- Farbnachweis bei Gluonen
- Gluonennachweis
- Quiz zur starken Wechselwirkung
Schwache WW
- Historisches zur schwachen Wechselwirkung
- Erster Überblick
- Wichtige Begriffe und Grundregeln
- Die geladenen schwachen Prozesse
- Die neutralen schwachen Prozesse
- Der Cabibbo-Winkel (flavour-ändernde schwache Prozesse)
- Cabibbo-Kobayashi-Maskawa-Matrix
- Die schwache Ladung
- Paritätsverletzung bei schwachen WW-Prozessen
- Zusammenfassung der Tour über sie schwache WW
- Quiz zur schwachen Wechselwirkung
Elektromagnetische WW
- Historische Einführung
- fundamentale Eigenschaften und Übersicht über elektromagnetische Prozesse
- leptonische elektromagnetische Prozesse (Streuung)
- leptonische elektromagnetische Prozesse (Fortsetzung)
- Quiz zur elektromagnetischen Wechselwirkung
Gravitation
- Gravitation - Übersicht
- Der weitere gemeinsame Weg
- Bestätigungen des Standardmodells
- Experimentelle Bestätigung der SU(3): QCD - Abschluss dieses Kapitels
Bereich 'Experimente'
Relativistische Mechanik
- Zeitdilatation
- Titelseite des Kapitels über mechanische und relativistische Grundlagen
- Grundlagen: geschwindigkeitsabhängige Masse
- Grundlagen: Masse, Geschwindigkeit, Beobachter
- Zeitdilatation (Das lange Leben der Müonen)
- Relativistischer Impuls und Energie
- Energie- und Impulserhaltung im nichtrelativistischen und relativistischen Fall
- Rückschlüsse auf zerfallene Teilchen
- Lorentztransformation
- Dreier- und Vierervektoren
- Quiz zur relativistischen Mechanik
Wellenlänge und Impuls
- Einführungsseite
- Auflösungsvermögen - Anschauliche Erklärung
- Wellenlänge und Auflösung von Strukturen
- Das elektromagnetische Spektrum
- Zuordnungsspiel zum elektromagnetischen Spektrum
- Beugung an Doppelspalt und Gitter (mit ebenen Wellen)
- Elektronenbeugung am Gitter
- Die De-Broglie-Wellenlänge
- De-Broglie-Wellenlänge hochenergetischer Elektronen
- De-Broglie-Wellenlänge hochenergetischer Elektronen (Online-Berechnung)
- Hohe Energie und große Massen
- Zusammenfassung des Kapitels
- Quiz zum Kapitel
Streuexperimente (Grundlagen)
- Einführung in die Streuexperimente
- Struktur-Untersuchungen mit Teilchenstrahlen
- Rutherfordsches Streu-Experiment (Einführung)
- Rutherfordsches Streu-Experiment (Ergebnis)
- Frage: Welche Form hat das Target?
- Lösung zu "Welche Form hat das Target?"
- Streuung - Java-Applet
- Grundbegriffe der Streuung
- Stoßparameter und Streuwinkel (Zusammenhang)
- Wirkungsquerschnitt - Grundbegriffe
- Wirkungsquerschnitt (geometrisch)
- Wirkungsquerschnitt (bei Coulomb-Streuung)
- Wahrscheinlichkeitsinterpretation des Wirkungsquerschnitts
- Der totale Wirkungsquerschnitt
- Differentieller Wirkungsquerschnitt (Einführung)
- Differentieller Wirkungsquerschnitt (Interpretation)
- Der differentielle Wirkungsquerschnitt bei Coulomb-Streuung
- Totaler Wirkungsquerschnitt bei Coulomb-Streuung
- Beispiele für Messungen von Wirkungsquerschnitten
- Die Luminosität
- Kollision zweier Teilchenstrahlen - Detektorbild-Animation
- Auswertungsgraphik des H1-Detektors - Kollision zweier Teilchenstrahlen
- Zusammenfassung des Kapitels
- Quiz zu den Grundlagen der Streuexperimente
Beschleuniger
- Übersicht
- Elektronen- und Positronen-LINACs
- Ionen-LINACs
- Zyklotron
- Betatron
- Synchrotron
- Kreisbeschleuniger
- Teilchenquellen
- Grundlagen der Beschleunigungsbausteine
- moderne Beschleunigungsbausteine
- Ablenkungmagnete
- Fokussierungsmagnete
- Kontrolle
- Synchrotronstrahlung
- Klystron
- Beschleuniger Quiz
Detektoren
- Einleitung
- Übersicht der Teilchendetektoren
- Nebelkammer
- Blasenkammer
- Kernspurplatten
- Funkenkammer
- Szintillationszähler
- Ionisationskammer
- Photomultiplier
- Drahtkammer
- Halbleiterdetektoren
- Cerenkov-Zähler
- Kalorimeter
- Großdetektoren
- Detektierung von Teilchen in Großdetektoren
- Ablenkung von Teilchen im Magnetfeld
- Quiz über Detektoren
Forschungseinrichtungen
DESY
- DESY - Übersicht
- Geschichtlicher Überblick des DESY
- TESLA
- Der HERA-Ring
- Der H1-Detektor
- Der HERMES-Detektor
- HERA-B
- Der ZEUS-Detektor
- HASYLAB
- Wichtige Forschungseinrichtungen - Übersichtsseite
- Das japanische Forschungsinstitut KEK
- SLAC
- Fermilab
- Brookhaven National Laboratory
- CERN
Bereich 'Theorie'
Vereinigung der WW (elektroschwache V.)
- Einführung
- Historische Entwicklung der elektroschwachen Theorie
- Der 'schwache' Isospin T
- Weinbergwinkel und die Ladungen
- Elektrische und schwache Ladung (Vergleich)
- Symmetriebrechung am Beispiel Stabmagnet
- Quiz zur elektroschwachen Vereinigung
Feynman-Diagramme und -Kalkül
- Einführung
- Die Grundlagen von Feynman-Diagrammen
- Bisher alles klar? - Drei Fragen
- Innere Linien (Kombinationsmöglichkeiten)
- Starke Wechselwirkung
- Die Kopplungskonstante in der QCD
- Schwache Wechselwirkung
- Schwache WW und Quarks
- Zwischenzusammenfassung zu den Feynman-Diagrammen
- Vorbemerkungen zum Feynman-Kalkül
- Fermis goldene Regel
- Amplitude und Zerfallsrate beim Zweikörperzerfall
- Differentieller Wirkungsquerschnitt und Amplitude bei Streuung
- Rechenschema zur Bestimmung der Amplitude M
- Propagatoren
- Amplitude bei Zweikörperzerfall
- Amplitude bei Zweikörperstreuung
- Abschließende Bemerkungen
- Abschließendes Quiz
Streuexperimente (Targetform etc.)
- Titelseite des Kapitels über Streuexperimente (Fortsetzung der Grundlagen)
- Mott-Streuung: Spin-1/2-Teilchen an Spin-0-Teilchen gestreut
- Der Formfaktor eines Targets
- Beispiele für Formfaktoren und Ladungsverteilungen
Teilchenzustände (Resonanzen etc.)
- Einführung
- Diskrete Energieniveaus und angeregte Zustände von Atomen
- Atomkerne und weitere Teilchen
- Resonanzen
- Erzeugung von Resonanzen
- Quarkinhalt von Resonanzen
- Quiz zu angeregten Zuständen gebundener Systeme
Grundl. d. Quantenmechanik
- Titelseite Quantenmechanik
- Elektronenbeugung am Spalt
- Vergleich von klassischer Mechanik und Quantenmechanik
- Wellenfunktion Psi
Tour über Phasenzeiger
- Zusammenhang zwischen Phasenzeiger und Wellenfront
- Vektorielle Summe von Phasenzeigern I - Interferenz
- Vektorielle Summe zweier Phasenzeiger - zeitlich konstante Amplitude
- Tour über Phasenzeiger - Interferenz zweier Wellen (Interferenzmuster)
- Tour über Phasenzeiger - Zusammenfassung und Begriffsklärungen
- Die zeitunabhängige oder stationäre Schrödingergleichung
- Die Wahrscheinlichkeitsdichte
- Eigenfunktionen und Eigenwerte
- Operatoren und Erwartungswerte
- Zusammenfassung der Grundlagen der Quantenmechanik
- Quiz zur Quantenmechanik
Verknüpfungen zu allen Quiz, Videos, etc.
Zuordnungsspiele
- Physiker und ihre Entdeckungen
- Teilchennamen und -eigenschaften
- Zuordnungsspiel zum elektromagnetischen Spektrum
alle Quiz
- Quiz zu elektromagnetischer WW
- Quiz zur Streuung - Hilfe durch Java-Applet
- Quiz zu Teilchennamen
- Quiz über die Quarks
- Quiz über Leptonen
- Quiz zu den Wechselwirkungen
- Quiz zur schwachen Wechselwirkung
- Quiz zur starken Wechselwirkung
- Quiz zur elektromagnetischen Wechselwirkung
- Quiz zur relativistischen Mechanik
- Quiz zu Impuls und Wellenlänge
- Quiz zu den Grundlagen der Streuexperimente
- Quiz zur Quantenmechanik
- Quiz zu Feynman-Diagrammen und -kalkül
- Quiz zu angeregten Zuständen gebundener Systeme
Zwischenfragen (ungeordnete Auswahl)
- (Streu) Frage mit Antwort in Extra-Seite
- (Welle) Frage mit Taschenrechner
- (WW) Antwort mit ChangeImage
- (ET) Zwei Zwischenfragen, Checked-Button
- (ET) Eingabe eines Wortes
- (Feynman) Eigene Überlegung mit Abruf langer Antworten
- Erzeugung von Resonanzen
- Franck-Hertz-Experiment
- Längen schätzen
- Längenvergleich Mikro- zu Makrokosmos
- Antiteilchen des Müons?
- Bosonen und Pauli-Verbot
- Zusammengesetzte Teilchen
- Quark-Kombinationen - die Hadronen
JAVA-Applets
- Braunsche Röhre
- Compton-Effekt
- Streuung (zweidimensional)
- Welle: Elongation und Phasenzeiger
Tour über Phasenzeiger (alle Applets)
- Zusammenhang zwischen Phasenzeiger und Wellenfront
- Vektorielle Summe von Phasenzeigern I - Interferenz
- Vektorielle Summe zweier Phasenzeiger - zeitlich konstante Amplitude
- Interferenz zweier Wellen (Interferenzmuster)
Online-Berechnung (JAVAScript)
- Frage mit Taschenrechner-Hilfe
- Zeitdilatation (Das lange Leben der Müonen)
- De-Broglie-Wellenlänge hochenergetischer Elektronen
- relativist. Masse und Geschwindigkeit
Videos (AVI)
- HERMES (Rohre, Target)
- ZEUS (Schwenk von oben)
- HERA-Tunnel
- LINAC III
- Strahlteilung PETRA/HERA
- Quadrupolmagnet
- Fokussierungsmagnete
Video-Animationen (AVI)
- Linearbesch. (Platten)
- Zyklotron
- Nebelkammer
- Driftröhre
- Szintillationszähler
- Ionisationskammer
- Drahtkammer
- Halbleiterdetektoren
- Cerenkov-Zähler
- Kalorimeter
- Schichtaufbau von Großdetektoren
GIF-Animationen (einfach)
- Neutrino-Nachweis
- 1 eV-Definition
- Fußballfeld im Regen
- 2 sich drehende Neutrinos
- Meson-Farbwechsel
- Der Quantensprung
GIF-Animationen (mit Ton)
- Streuung (blaue Kugeln)
- Stoßparameter b+db
- Detektorbild: Kollision
Wichtige Infoseiten
- Quantenzahlen - Eine Übersicht
- Taschenrechner
- Zehnerpotenzschreibweise
- Einheiten für Masse, Impuls und Energie in derTeilchenphysik
- Baryonenübersicht (Tabelle)
- Mesonenübersicht (Tabelle)
Start- und Titelseite des Lernprogramms
Lexikon
Wo bin ich? - Links zu jeder Seite des Lernprogramms
Stichwortverzeichnis
Bedienungshinweise
Literaturhinweise
Informationsseite zum Lernprogramm
'Impressum'
Quiz, Videos, Animationen etc. (Übersicht)
