GEORG-AUGUST-UNIVERSIT AT G OTTINGEN II. Physikalisches ...

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Theoretischer Hintergrund 1
2.1 Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik . . . . . . . . . . . . . . 1
2.2 Die schwache Wechselwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.3 Entstehung kosmischer Myonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.4 Der Myonzerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.4.1 Das Zerfallsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.5 Das Myon-Paradoxon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.6 Eigenschaften kosmischer Myonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.6.1 Winkelabhängigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.6.2 Energiespektren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.7 Die Nachweismethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.7.1 Der Cherenkov-Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.7.2 Der Photoeffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.8 Energieverlust geladener Teilchen in Materie . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.9 Fragen zur Theorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3 Die Versuchsbeschreibung 13
3.1 Der Photomultiplier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2 Die Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4 Die Versuchsdurchführung 16
5 Datenauswertung 19
5.1 Auswertung der Ratenmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.1.1 Bestimmung der Myonrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.1.2 Poisson-Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
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