Prüfung Physik IV

Grundlagen der Physik 4
29. Juni 2007
10:15 - 12:15
Hörsaal AI (draußen im Atominstitut)

Im Anhang die Fragensammlung aus der FS, sortiert nach Kapitel und mit Seitenzahlen versehen.
Großen Dank an Khalidah, die den Großteil der Seiten rausgesucht hat.

/edit: Datei aktualisiert
fragen_phy4.pdf (4.15 KB)

Da vermutlich einige noch nie am Atominstitut waren, hier eine Anfahrtsbeschreibung:

Variante 1 (von Leopoldstadt, Brigittenau oder Floridsdorf kommend):

Mit der ÖBB (oder sonstwie) zum Praterstern fahren, von dort mit dem 80A
richtung Schlachthausgasse fahren. Wer bereits in der Nähe von 80A oder 84A
wohnt, umso besser. Wenn ihr in der Nähe vom Stadion wohnt, solltet ihr besser
dort in den 84A umsteigen.
Bei der Station Schüttelstraße aussteigen. Auf der anderen Straßenseite ist das Atominstitut.

Der 80A fährt immer um 5, 15, 25, … vom Praterstern ab und braucht
12 Minuten bis zur Schüttelstraße.

Variante 2 (von Donaustadt kommend):

Mit dem 26er richtung Aspern (oder wer in Aspern wohnt: richtung Strebersdorf)
zur Haltestelle Langobardenstraße fahren.
Aussteigen, in Fahrtrichtung ein paar Meter weitergehen und dann rechts
ums Eck in die Langobardenstraße einbiegen (bzw. in der Langobardenstraße
bleiben, wenn ihr von Aspern kommt). Dort ist direkt vor der Nase
eine 84A-Station. Mit dem 84A richtung Schlachthausgasse fahren. Wer bereits
in der Nähe vom 84A wohnt … eh klar.
Bei der Haltestelle Schüttelstraße (am Ende der Stadionallee) aussteigen.
Auf der anderen Straßenseite befindet sich das Atominstitut.

Der 84A fährt immer um 7, 17, 27, … von der Haltestelle
Langobardenstraße ab und braucht 16 Minuten bis zur Schüttelstraße.

Variante 3 (für alle anderen):

Mit der U3 oder dem 18er (oder sonstwie) zur Station Schlachthausgasse
fahren. Von dort je nach Gemütszustand zu Fuß die Schlachthausgasse
stadtauswärts (richtung Prater) gehen (Dauer ca. 10 Minuten) oder zwei
Stationen mit dem 80A richtung Praterstern oder dem 84A richtung Aspern
fahren. Gleich nach der Brücke über den Donaukanal (dort wo die A4 anfängt)
befindet sich zu euer Rechten das Atominstitut und die Bushaltestelle
Schüttelstraße.

Der 80A fährt immer um 5, 15, 25, … von der Schlachthausgasse ab, der
84A immer um 1, 11, 21, …
Beide brauchen 3 Minuten bis zur Schüttelstraße.

Umgebungspläne anbei
84A-Langobardenstraße.pdf (15.7 KB)
80A-Praterstern.pdf (33.9 KB)

Und noch eins …
Das Atominstitut ist mit „Forschungsreaktor der Hochschulen“ umschrieben.
Schlachthausgasse.pdf (27.1 KB)
Atominstitut.pdf (20.4 KB)

danke! (find sicher nit umme :wink:)

Danke!
Sowohl Fragenliste als auch die „WieKommIchZumAti“ Anleitung.

Cg

Hat zufällig jemand Antworten auf folgende Fragen im Demtröd. 4 gefunden?

  • Abhängigkeit der Asymmetrie von der Energie der spaltenden Teilchen
  • Symmetrische und asymmetrische Kernspaltung und Grund für Asymm.
  • Asymptotische Freiheit der Quarks

Es sind zwar Seitenzahlen dabei in der Fragenliste, dies hier gibt, aber ich hab da irgendwie nix darüber gefunden…

Übrigens, die stochastische Kühlung ist auf S78…

mfg Manuel

Siehe: http://www.ph-forum.org/index.php?showtopic=419
Die Beiträge 4&5 sind zur asymetrie
Nr. 6&7 ist zur asymptotischen Freiheit. Kurzzusammenfassung: Die Farbwechselwirkung ist umso schwächer je näher die Quarks zusammen sind. Quarks die sehr nahe zusammen sind verhalten sich daher fast wie „freie Quarks“ (die es nicht gibt). Wenn man aber versucht Quarks zu trennen wird die FarbWW solange stärker bis die Energie zur Bildung von neuen Quarks ausreicht.

danke super!

Hi Leute! Ich hab über die ersten 114 Seiten eine etwa 25 Seitige handgeschriebene Zusammenfassung (hab die schlechte Eigenschaft Dinge nur zu lernen, wenn ich sie schreib). Übernehme keine Grantie für Vollständigkeit und Richtigkeit und noch was: ich war nie in der VO. Dafür ist meine Schrift leserlich.
Leider ist mir das einscannen zu mühsam, aber wer will kanns am Mo kopieren (bin in Edyn)
Für alle die es nicht wissen Luchs ist Katharina

Hallo!

bin auf elektronisches Schreiben umgestiegen. Hier 5 Seiten Zusammenfassung Kapitel 5. Leider fehlt mir der isospin. Den kapier ich nicht. Auch bei der Rotation und den Schwingungen bin ich mir nicht so sicher was ich da eigentlich schreib, aber es kommt aus dem Demti also kann es maximal katastrophal falsch sein.
KAP 5.doc (47.5 KB)

Kapitel 6 gibts auch schon.
Ach ja: Die Rufzeichen neben den Überschriften heißen, dass die Kapitel zu Fragen aus der Fragensammlung gehören.
KAP 6.doc (40.5 KB)

Habe folgende Fragen und suche Antwort:

Was ist das mit dem Isospin?
Komm so weit, dass ich p und n als gleiches Teilchen mit versch Ladungszahl ansehe, aber was ist das mit dem T3 und dem Tau? Was sagen mir diese komischen Matrizen? Was soll man da überhaupt drauf sagen?

Wer Kapiert die Parität von Pionen?
Der anfang (in den Folien) ist mir noch klar. Da sagt er im Engangskanal ist l=0 und I=1. Im Ausgangskanal muss l logischer weise nicht 0 sein, aber muss nicht l+I(Ausgangskanal)=l+I(Eingangskanal) sein.
Und warum ist für l gerade die Ortsfkt symmetrisch, und für I=0 die Spinfkt?

Wer ist sich sicher mit den Auswahlregeln bei Multipolübergängen? \Delta I darf doch nicht 0 sein. Wie kann dann I 0 sein? (Demti S 112: "Auch für Kerne mit I ungleich 0 ist die Gammastrahlung…) Dann gibt es doch gammastrahlung mit I=0?!

Wer versteht die Gell-Mann-Nishijima-Relation?
(Demti S184:" Man kann die empireich gefundene Relation (7.24) nun zwanglos auf den Quarkaufbau zurückführen. Ordnet man den Quarks die in Tab 7.4 angegebenen Quantenzahlen zu, so ergibt sich die Gell Mann Nichijaima Relation Q=1/2*(B+U-D+S+C)")
Ich sehe nicht wie ich so auf Q komme.

Auf zahlreiche Antworten hoffend, schon im Voraus vielen Dank!

Die komischen Matrizen sind die Pauli Matrizen (\sigma_i). Mit den PM kann man den Spin der Elektronen beschreiben (S_i = \hbar/2*\sigma_i).

Wenn man das selbe Modell auf Kernteilchen anwendet kommt man zum Isospin. AFAIK ist der Spin im Namen Isospin nur deshalb drinnen, weil der mathematische Formalismus gleich wie beim „normalen“ Spin ist - eben wieder die Pauli Matrizen.

\tau sind die Komponenten des Isospinvektors, so wie s_z die dritte (=z) Komponente des Spins ist, ist \tau_3 die dritte Komponente des Isospins.

Und genau so wie S der Gesamtspin (=Summe der einzelnen Spins) ist, ist T der gesamt Isospin. T_3 ist die dritte Komponente dieses gesamt Isospins.

Ich konnte schon diese Frage nicht aus dem Kopf beantworten, zu den anderen Fragen müsste ich mich erst einlesen. Hab’ dazu keine Zeit.

Dass die Symmetrie der Spaltprodukte mit steigender kin. E der Projektile steigt ist das einzige was ich im Demtröder finde, aber das ist ja wohl keine Begründung für die Asymmetrie ?!!

Außerdem versteh ich die Frage „symmetrische und asymmetrische Spaltung“ nicht ganz, es gibt also auch eine symmetrische ?!

Sicher. Bei einer symmetrische Kernspaltung sind beide Kernbruchstücke gleich groß.
Aus einem Kern mit Ordnungszahl Z werden zwei Kerne mit OZ Z/2.

Naive Ideen die ich dazu hätte (keine Ahnung ob sie stimmen):

  1. Rein Klassisch: Angenommen die Bruchstücke werden symmetrischer wenn ich das Zentrum des Kernes „treffe“.
    Bei höheren Energien ist der Streuquerschnitt kleiner, das heißt wenn man „trifft“, ist man näher am Zentrum.

  2. Vielleicht findet bei schnelleren Projektilen ein anderer Prozess statt als bei langsameren. Evtl. gibt es neben noch andere Abläufe als diesen: Projektilen trifft auf Kern, regt diesen zu Schwingungen an die dann zum Einschnüren und schließlich zum Zerfall der Kerne führen. Vielleicht ist dieser Prozess bei höheren Energien schneller abgeschlossen, so das sich keine starken Asymetrischen Verteilungen herausbilden können.

  3. Evtl. Läuft der oben genannte Prozess bei schnellen Projektilen auch einfach schneller ab, daher „bleibt keine Zeit für asymetrische Verteilungen“. Was ich damit meine ist derselbe Effekt wie beim Auftreffen auf eine Wasseroberfläche: Je schneller etwas/man auf der Wasseroberfläche auftrifft, desto schlechter kann das Wasser „ausweichen“ → die Wasseroberfläche wird „härter“.

Im Demtröder finde ich keine befriedigende Antwort auf die Symmetrie-Asymmetrie Frage. In Mayer-Kuckuk - Kernphysik (aus dem der Demtröder absatzweise zu „zitieren“ scheint) findet sich dazu auch nur: (ed. 5, p88)


Dieses Phänomen der symmetrischen und asymmetrischen Massenverteilungen (…) zeigen wie kompliziert die hier ablaufenden Prozesse in Wirklichkeit sind. Die Beschreibung im Rahmen theoretischer Modelle muß im allgemeinen die Vorstellungen des Tröpfchenmodells und des Schalenmodells miteinander kombinieren. Diese Verfahren ergeben mehrdimensionale Flächen der potentiellen Energie des deformierten Kernsystems, die, (…), mehr Struktur aufweisen. Ein Schnitt entlang der Deformationen, (…), ergibt für viele Kerne neben dem Minimum bei der Kerngrundzustandsdeformation eine weitere Mulde der potentiellen Energie des spaltenden Systems. Werden die Energiezustände in dieser Potentialmulde bevölkert, so bilden sich bei vielen schweren Kernen isomere Zustände aus (Formisomerie). Die Isomere zerfallen fast vollständig durch Spaltung (Spaltisomere). …


So sich in den Folien (oder im Vortrag) keine einfachere Erinnerung findet bin ich der Meinung er will hören dass höhere Energien ein Grund für Symmetrie sind.

Ciao G

Wer noch nicht in der Wikipedia drüber gestolpert ist:

http://particleadventure.org

ist eine total praktische Common-Sense-Zusammenfassung der kompletten Teilchenphysik.

Ich nehme an, dass das dem Badurek taugt, weil die Bilder zum Quark Confinement in seinen Folien verdächtig ähnlich ausschauen wie die Bilder auf der Webseite. Wenn man das versteht und die Bethe-Weizsäcker-Formel und die Formulierung des Isospins kann, dann kann morgen eigentlich nichts mehr schiefgehen.

Es gibt schon die Prüfungsergebnisse. Ich habe heute eine Mail vom Badurek bekommen mit den Punkten (74) und der Note (S1) und zum Glück keiner mündlichen Prüfung.

mfg Philipp

hm hab 69 (U2)… (endlich mal ein halbwegs gscheites physik ergebnis - trotz mangelnder anwesenheit bei der vorlesung,))

möcht mal wissen wie da die notenskala war…

mfg manuel