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Atomic Nuclear Physics

Kernphysik: Eine Einführung by Prof. Dr. rer. nat. Theo Mayer-Kuckuk (auth.)

By Prof. Dr. rer. nat. Theo Mayer-Kuckuk (auth.)

Als im August 1845, so berichtet die Anekdote, Friedrich Wilhelm IV. , König von Preußen, die neuerrichtete Sternwarte der Universität in Bonn besuchte und den Astronomen mit den Worten begrüßte: "Na, Argelander, was once gibt es Neues am Himmel?", erhielt er zur Antwort: "Kennen Majestät schon das Alte?" Die kleine Geschichte beleuchtet ein trouble, dem zu allen Zeiten Lernende und Lehrende gleichermaßen gegenüberstehen. Es ist deshalb die Hauptaufgabe eines einführenden Lehrbuchs, das Alte im Hinblick auf das Neue zu vermitteln. Die Zielsetzung des vorliegenden Studienbuches ist es daher, eine Übersicht über die etablierten Erscheinungen und Beschreibungskonzepte zu geben und die moderneren Perspektiven erkennbar werden zu lassen. Das Buch befaßt sich weder mit experimen­ tellen noch mit theoretischen Techniken. Der textual content beginnt zur Einführung mit der klassischen Behandlung elastischer Streuung anhand der Rutherford-Streuung. Streuprobleme werden dann im Kapitel4 ausführlicher besprochen. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für KapitelS über Kernkräfte und Kapitel? über Kernreaktio­ nen. In den Kapiteln 2 und three werden dazwischen die wichtigsten Grundzustandseigen­ schaften der Kerne und die Bedingungen des radioaktiven Zerfalls behandelt. Die Erscheinungen des ß-Zerfalls werden als Übergang zur Physik der Elementarteilchen im letzten Kapitel dargestellt. Entsprechend der Zielsetzung des Buches wurden Gegenstände wie etwa der Durchgang ionisierender Strahlung durch Materie nicht besprochen. Sie sind zwar in der Kernphysik technisch sehr wichtig, gehören aber der Problemstellung nach in die Atom- und Festkörperphysik. Bei der hier vorliegenden ergänzten und korrigierten five. Auflage wurden die bewährte Gliederung und der Hauptteil des Textes beibehalten.

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Quantum optics: quantum theories of spontaneous emission

The aim of this text is to study spontaneous emission from a number of diverse viewpoints, even if a wide a part of it will likely be dedicated to the quantum statistical theories of spontaneous emission which were constructed lately, and to discussing the interrelations between various ways.

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Da sich ein Neutron durch ß-Zerfall in ein Proton umwandeln kann (und umgekehrt), falls dies im Kernverband energetisch möglich ist, müssen die Fermi-Energien für einen stabilen Kern wie in der Figur gezeichnet etwa gleich hoch liegen, da dann der energetisch tiefste Zustand vorliegt. Gäbe es etwa unterhalb der Neutronen-Fermikante ein unbesetztes Protonenniveau, so würde eine ß--umwandlung erfolgen können. Die Ursache des Neutronenüberschusses der meisten stabilen Kerne liegt also darin, daß im Potentialtopf für die Neutronen im Gleichgewichtszustand mehr Teilchen untergebracht werden können als in dem für die Protonen, der durch die Coulomb-Energie angehoben ist.

Fig. 9a zeigt die Feldanordnung des Mattauchsehen Massenspektrographen. Die Meßgenauigkeit solcher Geräte ist außerordentlich groß. Die höchste Genauigkeit wird erzielt, wenn man zwei Ionen mit sehr nahe beieinanderliegenden Massen gleichzeitig in ein Massenspektrometer bringt, so daß eine Doppellinie entsteht (z. B. 12 C 14 1H 12- 180 Hf) aus der sich die Massendifferenz der beiden Ionen sehr genau bestimmen läßt (Dublett-Methode). Relative Atommassen lassen sich hieraus dann oft mit einer Genauigkeit von 1:10 8 ableiten.

Cern 1975) (O

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