Relativitätstheorie und Elementarteilchenphysik - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau

Die Interaktiven Studienpläne sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Bitte beachten Sie, dass auf dieser Seite keine Aktualisierungen mehr vorgenommen werden. Alle Module und Studienpläne ab der PO-Version 2021 (Bachelor- und Master-Studiengänge) sind ab sofort im Campus-Portal erreichbar.

Modulinformationen zu Relativitätstheorie und Elementarteilchenphysik im Studiengang Master Technische Physik 2023
Modulnummer	200399
Prüfungsnummer	2400750
Fakultät	Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebietsnummer	2421 (Theoretische Physik I)
Modulverantwortliche(r)	Dr. Wichard Beenken
Turnus	Wintersemester
Sprache	Deutsch
Leistungspunkte	5
Präsenzstudium (h)	45
Selbststudium (h)	105
Verpflichtung	Wahlmodul
Abschluss	mündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss
Link zum Moodle-Kurs	Kurs:" title="Link zum Moodle-Kurs" target="_blank">https://moodle.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=1804">Kurs:
Lehrende	PD Dr. Wichard J. D. Beenken
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse	Quantenmechanik, Elektrodynamik, Mechanik (Lagrange-Formalismus)
Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen	Die Studierenden sind nach der Vorlesungen mit den vielschichtigen Herangehensweisen an die Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie und der relativistischen Quantenfeldtheorie vertraut. Die Studierenden kennen diese Grundlagen und deren Anwendung in der Elementarteilchenphysik als Grundlage von unserem Verständnis der Welt im "ganz Großen" und "ganz Kleinen".
Inhalt	Spezielle Relativitätstheorie Raumzeit: Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, k-Kalkül Lorentztransformationen: Inertialsysteme, Lichtkegel, Zeitdilatation, Längenkontraktion, Zwillingsparadox Minkowskiraum: Eigenzeit, relativistische Geschwindigkeitsaddition, Lorentzgruppe: Drehgruppe SO(3), eigentliche Lorentztrabnsformation, Raum- und Zeitspiegelung Relativistische Lagrangemechanik Relativistische Quantenmechanik Korrespondenzprinzip Klein-Gordon-Gleichung: Lagrangedichte, Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren, Mikrokausalität, Kommutationsregel, Bosonen Geladene Spin-0 Teilchen: Ladungskonjugation, Antiteilchen, Eichinvarianz Maxwellgleichungen: Kovariante Darstellung, Lagrangedichte des e.m. Feldes, Coulomb- und Lorentz-Eichungen, Zweite Quantisierung. Dirac-Gleichung: Dirac-matrizen, Spinoren, Pauli-Paramagnetismus, Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren, nicht-relativistischer Grenzfall, LS-Kopplung und Darwinterm. Spin-Statistik Theorem: Mikrokausalität, (Anti-)Kommutationsregel, Fermionen Quantenelektrodynamik Streuquerschnitte und Feynmangraphen Mott- und Elektron-Myon-Streuung Der e⁺e^- ? µ⁺µ^- Prozess Møller- und Bhabbha-Streuung, Comptonstreuung, Paarerzeugung und Annihilation Renormierung und 'running coupling constant' g-2 Experimen Quantenchromodynamik (QCD) Hadronen vs. Leptonen Baryonen und Mesonen Die SU(3) Flavor-Gruppe - Oktetts und Dekupletts Quarks und Gluonen Die SU(3) Eichgruppe Elektron-Nukleon-Streuung Der e⁺e^- ? q ¯q Prozess pp - Streuung und Drell-Yan Prozesse Assymptotische Freiheit und Confinemen Glashow-Salam-Weinberg-Theorie (GSW) Fermitheorie der schwachen Wechselwirkung Die SU(2) Eichgruppe des schwachen Isospins geladene und neutrale Ströme, W und Z-Bosonen Paritätsverletzung in der schwachen Wechselwirkung Vereinigung von QED und schwacher Wechselwirkung Der Higgsmechanismus und das Higgsboson Kosmische Inflation Quantenflavordynamik (QFD) Schwache Zerfälle der Hyperonen K-Mesonen und CP-Verletzung Die CKM-Matrix Neutrinooszillationen Zeitumkehrsymmetrie und Kosmologie Jenseits des Standardmodells Zusammenfassung des Standardmodells Running coupling constants und die große Vereinheitlichung (GUT) Supersymmetrie (SUSY) Dunkle Materie und Dunkle Energie Anmerkungen zu allgemeiner Relativitätstheorie, Quantengravitation und Stringtheorie
Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form	Tafel, Power-Point-Präsentation
Literatur	Otto Nachtmann, Elementarteilchenphysik - Phänomene und Konzepte, Springer Vieweg 1986, 49,99 ?
Lehrevaluation