Institut für Experimentelle Kernphysik
Priv. Doz. Dr. J.R. Hörandel
Dr. M. Roth
Die Vorlesung richtet sich an Studenten im Hauptstudium. Es wird eine Einfürung in aktuelle Themen der Astroteilchenphysik gegeben. Begleitend zur Vorlesung werden Übungen angeboten.
| Termine: | |
| Vorlesung: | Donnerstags 8:00 - 9:30, kleiner Hörsaal B |
| Übungen: | Dienstags 14:00 - 15:30, Seminar-Raum 6/1 |
| Die Übungen finden 14-tägig im Wechsel mit den Übungen zur Kosmologie statt. |
Am 10. und 17. November findet keine Vorlesung statt. Beide Termine werden nachgeholt am 25. November und 2. Dezember, jeweils Freitags, 14:00 bis 15:30 im kl. Hörsaal B.
Die Vorlesung kann mit der Vorlesung Einführung in die Kosmologie mit den jeweiligen Übungen zum Fach Astroteilchenphysik und Kosmologie kombiniert werden. In diesem kann als Wahlpflichtfach für das Hauptdiplom eine Prüfung abgelegt werden.
Ergänzend wird das Hauptseminar Astroteilchenphysik und kosmische Strahlung angeboten.
Am 13. Februar 2005 wird eine Besichtigung von Labors des Institutes für
Experimentelle Kernphysik und des Instituts für Kernphysik am
Forschungszentrum Karlsruhe angeboten.
Interessenten mögen sich bitte im Sekretariat des IEKP (9. Stock
Physikhochhaus) bei Frau Weißmann in eine Liste eintragen.
Treffpunkt: 13.2.2006 um 13:50 vor dem Gerthsen Hörsaal
Fahrt mit dem Bus zum Forschungszentrum Karlsruhe
Besichtigung von Labors der Experimente:
AMS (Weltraumexperiment)
CMS (Experiment am LHC, Genf)
KASCADE (Luftschauerexperiment)
Pierre Auger (Luftschauerexperiment)
KATRIN (Neutrinomasse)
| 1 | Einführung und thematische Übersicht |
| 2 | Entdeckung der kosmischen Strahlung (KS) |
| 2.1 | Freiballon Experimente |
| 2.2 | Entdeckung neuer Teilchen |
| 2.3 | Beobachtung von Luftschauern |
| 3 | Nachweis und grundlegende Eigenschaften der KS bis zu einigen TeV |
| 3.1 | Nachweis von Teilchen und Gammastrahlung mit Ballon und Satellitenexperimenten |
| 3.2 | Energiespektrum am oberen Rand der Atmosphäre |
| 3.3 | Element- und Isotopenzusammensetzung |
| 4 | Propagation im interstellaren Medium |
| 4.1 | Diffusions- und Leaky Box Modell |
| 4.2 | Durchlaufene Materiedicke |
| 4.3 | Radioaktive Isotope und "Alter" der KS |
| 4.4 | Antiteilchen in der KS |
| 5 | Quellen und Beschleunigung der KS |
| 5.1 | Energetik |
| 5.2 | Fermi-Mechanismus und Schockbeschleunigung |
| 5.3 | Galaktische Quellen: Supernovae, Pulsare, ... |
| 5.4 | Extragalaktische Quellen: Aktive Galaxien Kerne (AGN) |
| 6 | Nachweis und Grundlegende Eigenschaften der KS bei Energien oberhalb 10 TeV |
| 6.1 | Entstehung und Eigenschaften von Luftschauern |
| 6.2 | Nachweismethoden: Teilchen, Cherenkovlicht, Fluoreszenslicht |
| 6.3 | Das "Knie" der KS |
| 6.4 | Die höchstenergetischen Teilchen |
| 7 | Hochenergetische Gammastrahlung |
| 7.1 | Entstehung und Wechselwirkungsmechanismen |
| 7.2 | Nachweis: Satellitenexperimente und atmosphärische Cherenkov-Teleskope |
| 7.3 | Diffuse Gamma-Strahlung |
| 7.4 | Punktquellen: Supernovae und AGN-Beobachtungen |
| 8 | Neutrino-Astronomie |
| 8.1 | Atmosphärische Neutrinos |
| 8.2 | Galaktische und extragalaktische Punktquellen |
| 8.3 | Nachweis |
| 9 | Zusammenfassung |
| H.V. Klapdor-Kleingrothaus, K. Zuber | Teilchenastrophysik | Teubner Studienbücher | EUR 39.90 |
| T. Stanev | High Energy Cosmic Rays | Springer Verlag | EUR 89,95 |
| T.K. Gaisser | Cosmic Rays and Particle Physics | Cambridge University Press | ca. USD 30.- |
| M.S. Longair | High Energy Astrophysics (Volume 1+2) | Cambridge University Press | ca. USD 40.- je Band |
| V.S. Berezinsky | Astrophysics of Cosmic Rays | Elsevier Science, North-Holland | ca. USD 240.- |