Moderne Experimentalphysik III: Teilchenphysik

KIT – The Research University in the Helmholtz Association

Thomas Mueller (ETP), Frank Hartmann (ETP)

www.kit.edu KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtzgemeinschaft

Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)

www.kit.edu

Thomas Müller, Roger Wolf

19. April 2018 – VL 2

Moderne Experimentalphysik III: Teilchenphysik

Sommersemester 2018

Beispiel: Rutherford-Experiment

Streupotential

Mottstreuung

Mott-Streuquerschnitt für relativistische Projektile mit Spin (kein Rückstoß):

2cos

2sin1 222

RutherfordRutherfordMott d

d

d

d

d

d

für ß →1

Streuwinkel cos

-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0

diff. W

q.

dN

/d

cos

104

103

102

101

1

Mott-

Streuung (s ≠ 0)

Rutherford-

Streuung

berücksichtigt Spin-Effekte

Beispiel: Rückwärtsstreuung eines e-

(s = ½) bei zentralem Stoß (ℓ = 0)

S

S

rückwärts vorwärts

pi

pf

Elektronspin müsste umklappen (Spin-Flip)

→ Rückwärtsstreuung stark unterdrückt

longitudinal polarisiert

Elastische

Streuung