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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.

Modulversion vom SS 2018 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2018SS 2017SS 2011

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 30 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2082 ist Frank Simon.

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

Die Vorlesung präsentiert die Lerninhalte in aufeinander aufbauenden Themenabschnitten und liefert Querverweise auf neueste Ergebnisse aus der Teilchen- und Astroteilchenphysik, mit denen die Studierenden die einzelnen Themen im Eigenstudium weiter vertiefen können. Die Präsenzveranstaltung bietet kontinuierlich die Möglichkeit zur intensiven Diskussion der Vorlesungsinhalte und thematisch verwandter Fragestellungen, die sich aus den weiterführenden Stoffen ergeben. 

Medienformen

PowerPoint - Präsentation, Website für Präsentationsmaterialien, weiterführende Literatur und Links.

Literatur

Mark Thomson: "Modern Particle Physics", Cambridge University Press 2013.

Weitere Literaturhinweise werden in der Vorlesung gegeben. 

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 30 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Beschreiben Sie das Energiespektrum der kosmischen Strahlung
  • Wie wechselwirken Photonen mit Materie?
  • Wie wird kosmische Strahlung nachgewiesen?
  • Welche experimentellen Beobachtungen führen zu dem Schluss, das es Dunkle Materie geben muss?
  • Wie wird experimentell bewiesen, dass Neutrinos Masse haben?

Wiederholbarkeit

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

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Teilchenphysik mit kosmischen und mit erdgebundenen Beschleunigern
Mo, 9.7.2018 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor 24.9.2018. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before 2018-09-24. bis 30.6.2018
Di, 25.9.2018 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 25.9.2018 und 20.10.2018. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2018-09-25 and 2018-10-20. bis 24.9.2018
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