Teilchenphysik mit kosmischen und mit erdgebundenen Beschleunigern
Particle Physics with Cosmic and Terrestric Particle Colliders

Modul PH2082

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2082 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 40 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2082 ist Siegfried Bethke.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul gibt eine Einführung in die moderne experimentelle Astroteilchen- und Teilchenphysik. Es behandelt:
- Die Verknüpfung von Teilchen- und Astroteilchenphysik - Messmethoden und Detektoren in der Astroteilchenphysik
- Präzisionsmessungen des Standardmodells der Teilchenphysik
- Kosmische Beschleunigungsmechanismen
- Die Physik der geladenen und der neutralen kosmischen Strahlung sowie die Suche nach den Quellen der höchstenergetischten Teilchen im Universum
- Dunkle Materie und Dunkle Energie
- Gravitationswellen
- Atmosphärische, solare und kosmische Neutrinos

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage
1) Die Konzepte moderner Experimente der Astroteilchenphysik zu verstehen
2) Die Physik des Standardmodells der Teilchenphysik zu diskutieren
3) Die Entstehungsmechanismen hochenergetischer Teilchen in kosmischen Objekten zu erklären
4) Aktuelle Ergebnisse aus der Untersuchung der hochenergetischen geladenen und neutralen kosmischen Strahlung sowie aus der Neutrinophysik zu verstehen und zu diskutieren
5) Die Hinweise auf Dunkle Materie und Dunkle Energie sowie die experimentellen Strategien zu ihrer Untersuchung zu verstehen 

Voraussetzungen

Einführungsvorlesung in Kern-, Teilchen- und Astrophysik (KTA an der TUM oder ähnliches).

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit

Medienformen

begleitende Internetseite, ergänzende Literatur

Literatur

Wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.