Elastische Elektron–Nukleon Streuung

Kinematik der elastischen Elektron–Proton Streuung:

-

k’=(E’, k’)

p

θ

e ’

op=(M, 0 )

q=(q , q )

k=(E, k )

γ

p

-e

Ladungsverteilungen und korrespondierende Formfaktoren:

δ

<

e

r

-mr

(r)

r

2

22

-q

-q

(-q + m )1

2F(q )

=konstant

2F(q )

2

1

ρ(r)

m1

m

ρ(r)

m2

m2 m2

Struktur der Materie II (L), Kern– und Teilchenphysik 34

Streuung am Nukleon mit Spin

Die Rosenbluth–Gerade: bei festem q2 gemessener Wirkungs-

querschnitt, dividiert durch den Mott–Wirkungsquerschnitt und

gegen tan2 θ2 aufgetragen:

Magnetische Momente fur Dirac–Teilchen und experimentell

gemessene Werte:

µDirac µexp

p µK 2.79 · µK

n 0 −1.91 · µK

Struktur der Materie II (L), Kern– und Teilchenphysik 35

Elektrische und Magnetische Formfaktoren

Gemessene elastische Formfaktoren fur Protonen und Neutronen:

Struktur der Materie II (L), Kern– und Teilchenphysik 36

Grosse und Dichte von Kernen

Ladungsverteilung verschiedener Kerne:

Qualitative Darstellung des Potentials zwischen zwei Nukleonen:

Struktur der Materie II (L), Kern– und Teilchenphysik 37

Kernmassen und Massendefekt

Winkelverteilung des Wirkungsquerschnittes elastisch gestreuter Neutronen

(14 MeV) an Bor:

Bindungsenergie pro Nukleon als Funktion der Massenzahl A fur stabile

Kerne:

Struktur der Materie II (L), Kern– und Teilchenphysik 38

Massenspektrograph

Mattau’scher Massenspektrosgraph und die damit aufgenommene Linie zur

Massenzahl A = 16. Durch einen Kollimator K und eine Blende S tritt

von rechts ein Ionenstrahl ein, der im Kondensator je nach q/m–Wert und

Geschwindigkeit abgelenkt wird. Durch das Magnetfeld werden fur gleiche

q/m–Werte Ionen mit verschiedenen Geschwindigkeiten auf einen Punkt

fokusiert:

Struktur der Materie II (L), Kern– und Teilchenphysik 39

Spin und magnetische Momente des Kerns

Hyperfeinaufspaltung des Grundzustandes von Wasserstoff. Der

Ubergang zwischen F = 1 und F = 0 hat die Wellenlangen

21 cm:

Prinzip einer Kernresonanz–Apparatur (NMR):

Struktur der Materie II (L), Kern– und Teilchenphysik 40