PhD (PDF) - Universität Wien

3.1. EIGENSCHAFTEN DES NEUTRONS 31
berechnen sich die Intensitäten zu
Ψ± = A1e ıS1/� ± A2e ıS2/�
I± = |Ψ±| 2 = A 2 1 + A 2 2 ± A1A2
2
(3.3)
cos(∆Φ). (3.4)
Unter Zuhilfenahme des Formalismus der Kohärenzfunktionen wird in Kapitel 4 gezeigt, wie,
durch Messung der Intensitäten I±(∆Φ) am Ausgang des Interferometers auf die Kohärenzeigen-
schaften des Teilchenstrahls geschlossen werden kann. In Kapitel 6 erfolgt dann eine Diskussion
und Präsentation der experimentellen Ergebnisse zur Bestimmung der Kohärenzcharakteristik
zweier verschiedener Kleinwinkelstreuanlagen für kalte Neutronen.
3.1 Eigenschaften des Neutrons
Das Neutron wurde von Ernest Rutherford im Jahr 1920 [65] postuliert und 1932 von James
Chadwick bei der Untersuchung der Kernreaktion 9 4B + 4 2He −→ 12
6 C + 1 0N experimentell nach-
gewiesen. In der Veröffentlichung seiner Entdeckung schreibt er [66]: ”These results, and others
I have obtained in the course of the work, are very difficult to explain on the assumption that
the radiation from beryllium is a quantum radiation, if energy and momentum are to be con-
served in the collisions. The difficulties disappear, however, if it be assumed that the radiation
consists of particles of mass 1 and charge 0, or neutrons. The capture of the α-particle by the
Be 9 nucleus may be supposed to result in the formation of a C 12 nucleus and the emission of
the neutron. From the energy relations of this process the velocity of the neutron emitted in
the forward direction may well be about 3 × 10 9 cm/s. The collisions of the neutron with the
atoms through which it passes give rise to the recoil atoms, and the observed energies of the
recoil atoms are in fair agreement with this view. Moreover, I have observed that the protons
ejected from hydrogen by the radiation emitted in the opposite direction to that of the exciting
α-particle appear to have a much smaller range than those ejected by the forward radiation.
This again receives a simple explanation of the neutron hypothesis.” Kurze Zeit später zeigt
Werner Heisenberg [67, 68], dass es sich bei diesem neuen Teilchen um ein Elementarteilchen
(Nukleon) handelt und formuliert das uns geläufige Protonen-Neutronen-Modell des Atomkerns.
Das heute akzeptierte Standardmodell der Elementarteilchen beschreibt das Neutron als Baryon,