fbpx
Wikipedia

Tauon

Das Tauon, auch τ-Lepton, Tau-Lepton oder τ-Teilchen, ist das schwerste der drei geladenen Leptonen des Standardmodells der Elementarteilchen. Seine Masse beträgt 1777 MeV/c2 und damit etwa das 3500fache der Masse seines leichten Schwesterteilchens, des Elektrons. Seine mittlere Lebensdauer beträgt etwa 0,29 Pikosekunden, es ist damit deutlich instabiler als ein Myon.

τ-Lepton

Klassifikation
Elementarteilchen
Fermion
Lepton
Eigenschaften
elektrische Ladung −1 e
Masse 1,907 54(13) u
3,167 54(21) · 10−27 kg
3477,23(23) me
Ruheenergie 1776,86(12) MeV
Compton-Wellenlänge 6,977 71(47) · 10−16 m
Spin 12
mittlere Lebensdauer 290,3(5) · 10−15 s
Wechselwirkungen schwach
elektromagnetisch
Gravitation

Der Name Tauon, bzw. der Buchstabe τ, wurde nach dem griechischen Wort für Drittes (τρίτον, tríton) gewählt, weil das τ-Lepton das dritte geladene elektronenartige Teilchen ist. Es wurde im Jahre 1975 von Martin L. Perl und seinen Mitarbeitern am SLAC bei Elektron-Positron-Kollisionen im SPEAR-Ring entdeckt. Insbesondere für diese Entdeckung erhielt Perl im Jahre 1995 den Nobelpreis für Physik.

Feynman-Diagramm der häufigsten Zerfallskanäle, wobei π ( d , u ¯ ) {\displaystyle \pi ^{-}\equiv (d,{\bar {u}})} gilt

Das τ-Lepton kann sowohl in die leichteren Leptonen zerfallen

τ e + ν ¯ e + ν τ ( 17 , 82 ± 0 , 04 ) % τ μ + ν ¯ μ + ν τ ( 17 , 39 ± 0 , 04 ) % {\displaystyle {\begin{array}{lcll}\tau ^{-}&\to &e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}+\nu _{\tau }\ \quad \quad \quad &(17{,}82\pm 0{,}04)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\mu ^{-}+{\bar {\nu }}_{\mu }+\nu _{\tau }&(17{,}39\pm 0{,}04)\,\%\\\end{array}}}

als auch in verschiedene Hadronen, z. B. Pionen oder Kaonen. Hier eine Auswahl der zahlreichen Zerfallskanäle:

τ π + π 0 + ν τ ( 25 , 49 ± 0 , 09 ) % τ π + ν τ ( 10 , 82 ± 0 , 05 ) % τ 2 π + π + + ν τ ( 9 , 31 ± 0 , 05 ) % τ π + 2 π 0 + ν τ ( 9 , 26 ± 0 , 10 ) % τ 2 π + π + + π 0 + ν τ ( 4 , 62 ± 0 , 05 ) % τ K ( 892 ) + ν τ ( 1 , 20 ± 0 , 07 ) % τ π + 3 π 0 + ν τ ( 1 , 04 ± 0 , 07 ) % τ π + K ¯ 0 + ν τ ( 0,840 ± 0,014 ) % τ K + ν τ ( 0,696 ± 0,010 ) % {\displaystyle {\begin{array}{lcll}\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+\pi ^{0}+\nu _{\tau }&(25{,}49\pm 0{,}09)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+\nu _{\tau }&(10{,}82\pm 0{,}05)\,\%\\\tau ^{-}&\to &2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\nu _{\tau }&(\ 9{,}31\pm 0{,}05)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+2\pi ^{0}+\nu _{\tau }&(\ 9{,}26\pm 0{,}10)\,\%\\\tau ^{-}&\to &2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\pi ^{0}+\nu _{\tau }&(\ 4{,}62\pm 0{,}05)\,\%\\\tau ^{-}&\to &K^{*}(892)^{-}+\nu _{\tau }&(\ 1{,}20\pm 0{,}07)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+3\pi ^{0}+\nu _{\tau }&(\ 1{,}04\pm 0{,}07)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+{\bar {K}}^{0}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}840\pm 0{,}014)\,\%\\\tau ^{-}&\to &K^{-}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}696\pm 0{,}010)\,\%\\\end{array}}}

Die Quarkzusammensetzung der am häufigsten beteiligten Mesonen lautet:

| π = | d u ¯ | π 0 = ( | u u ¯ | d d ¯ ) / 2 | K = | s u ¯ | K ¯ 0 = | s d ¯ {\displaystyle {\begin{array}{lcll}|\pi ^{-}\rangle &=&\ |d{\bar {u}}\rangle \\|\pi ^{0}\rangle &=&\left(|u{\bar {u}}\rangle -|d{\bar {d}}\rangle \right)/{\sqrt {2}}\\|K^{-}\rangle &=&\ |s{\bar {u}}\rangle \\|{\bar {K}}^{0}\rangle &=&\ |s{\bar {d}}\rangle \\\end{array}}}

Diese Mesonen sind pseudoskalare Mesonen mit Gesamtspin 0 und ungerader Parität J P = 0 {\displaystyle J^{P}=0^{-}} . Es können auch Vektormesonen mit Gesamtspin 1 und ungerader Parität J P = 1 {\displaystyle J^{P}=1^{-}} entstehen, so z. B. das K ( 892 ) {\displaystyle K^{*}(892)^{-}} :

| K ¯ ( 892 ) = | s u ¯ {\displaystyle {\begin{array}{lcll}|{\bar {K}}^{*}(892)^{-}\rangle &=&|s{\bar {u}}\rangle \end{array}}}
  1. Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus der Veröffentlichung der CODATA Task Group on Fundamental Constants:CODATA Recommended Values. National Institute of Standards and Technology, abgerufen am 4. Juli 2019 (englisch).
  2. M. Tanabashi et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Physical Review D.Band98, 030001, 31. Juli 2018, doi:10.1103/PhysRevD.98.030001 (englisch, APS download [PDF;66,9MB; abgerufen am 4. Juli 2019]).
  3. Martin L. Perl: Evidence for, and properties of, the new charged heavy lepton. In: Tran Thanh Van (Hrsg.): Proceedings of the XII Rencontre de Moriond. 1977. (SLAC-PUB-1923, PDF).
  4. M. L. Perl et al.: Evidence for Anomalous Lepton Production in e+−e Annihilation. In: Physical Review Letters. 35, Nr. 22, 1975, S. 1489–1492. doi:10.1103/PhysRevLett.35.1489.

Tauon
tauon, negativ, geladenes, elementarteilchen, sprache, beobachten, bearbeiten, weitergeleitet, lepton, auch, lepton, lepton, oder, teilchen, schwerste, drei, geladenen, leptonen, standardmodells, elementarteilchen, seine, masse, beträgt, 1777, damit, etwa, 350. Tauon negativ geladenes Elementarteilchen Sprache Beobachten Bearbeiten Weitergeleitet von T Lepton Das Tauon auch t Lepton Tau Lepton oder t Teilchen ist das schwerste der drei geladenen Leptonen des Standardmodells der Elementarteilchen Seine Masse betragt 1777 MeV c2 und damit etwa das 3500fache der Masse seines leichten Schwesterteilchens des Elektrons Seine mittlere Lebensdauer betragt etwa 0 29 Pikosekunden es ist damit deutlich instabiler als ein Myon t LeptonKlassifikationElementarteilchen Fermion LeptonEigenschaften 1 elektrische Ladung 1 eMasse 1 907 54 13 u 3 167 54 21 10 27 kg 3477 23 23 meRuheenergie 1776 86 12 MeVCompton Wellenlange 6 977 71 47 10 16 mSpin 1 2mittlere Lebensdauer 290 3 5 10 15 s 2 Wechselwirkungen schwach elektromagnetisch GravitationName und Entdeckung BearbeitenDer Name Tauon bzw der Buchstabe t wurde nach dem griechischen Wort fur Drittes triton triton gewahlt weil das t Lepton das dritte geladene elektronenartige Teilchen ist 3 Es wurde im Jahre 1975 von Martin L Perl und seinen Mitarbeitern am SLAC bei Elektron Positron Kollisionen im SPEAR Ring entdeckt 4 Insbesondere fur diese Entdeckung erhielt Perl im Jahre 1995 den Nobelpreis fur Physik Zerfall Bearbeiten Feynman Diagramm der haufigsten Zerfallskanale wobei p d u displaystyle pi equiv d bar u gilt Das t Lepton kann sowohl in die leichteren Leptonen zerfallen 2 t e n e n t 17 82 0 04 t m n m n t 17 39 0 04 displaystyle begin array lcll tau amp to amp e bar nu e nu tau quad quad quad amp 17 82 pm 0 04 tau amp to amp mu bar nu mu nu tau amp 17 39 pm 0 04 end array als auch in verschiedene Hadronen z B Pionen oder Kaonen Hier eine Auswahl der zahlreichen Zerfallskanale 2 t p p 0 n t 25 49 0 09 t p n t 10 82 0 05 t 2 p p n t 9 31 0 05 t p 2 p 0 n t 9 26 0 10 t 2 p p p 0 n t 4 62 0 05 t K 892 n t 1 20 0 07 t p 3 p 0 n t 1 04 0 07 t p K 0 n t 0 840 0 014 t K n t 0 696 0 010 displaystyle begin array lcll tau amp to amp pi pi 0 nu tau amp 25 49 pm 0 09 tau amp to amp pi nu tau amp 10 82 pm 0 05 tau amp to amp 2 pi pi nu tau amp 9 31 pm 0 05 tau amp to amp pi 2 pi 0 nu tau amp 9 26 pm 0 10 tau amp to amp 2 pi pi pi 0 nu tau amp 4 62 pm 0 05 tau amp to amp K 892 nu tau amp 1 20 pm 0 07 tau amp to amp pi 3 pi 0 nu tau amp 1 04 pm 0 07 tau amp to amp pi bar K 0 nu tau amp 0 840 pm 0 014 tau amp to amp K nu tau amp 0 696 pm 0 010 end array Die Quarkzusammensetzung der am haufigsten beteiligten Mesonen lautet p d u p 0 u u d d 2 K s u K 0 s d displaystyle begin array lcll pi rangle amp amp d bar u rangle pi 0 rangle amp amp left u bar u rangle d bar d rangle right sqrt 2 K rangle amp amp s bar u rangle bar K 0 rangle amp amp s bar d rangle end array Diese Mesonen sind pseudoskalare Mesonen mit Gesamtspin 0 und ungerader Paritat J P 0 displaystyle J P 0 Es konnen auch Vektormesonen mit Gesamtspin 1 und ungerader Paritat J P 1 displaystyle J P 1 entstehen so z B das K 892 displaystyle K 892 K 892 s u displaystyle begin array lcll bar K 892 rangle amp amp s bar u rangle end array Einzelnachweise Bearbeiten Die Angaben uber die Teilcheneigenschaften Infobox sind wenn nicht anders angegeben entnommen aus der Veroffentlichung der CODATA Task Group on Fundamental Constants CODATA Recommended Values National Institute of Standards and Technology abgerufen am 4 Juli 2019 englisch a b c M Tanabashi et al Particle Data Group Review of Particle Physics In Physical Review D Band 98 030001 31 Juli 2018 doi 10 1103 PhysRevD 98 030001 englisch APS download PDF 66 9 MB abgerufen am 4 Juli 2019 Martin L Perl Evidence for and properties of the new charged heavy lepton In Tran Thanh Van Hrsg Proceedings of the XII Rencontre de Moriond 1977 SLAC PUB 1923 PDF M L Perl et al Evidence for Anomalous Lepton Production in e e Annihilation In Physical Review Letters 35 Nr 22 1975 S 1489 1492 doi 10 1103 PhysRevLett 35 1489 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Tauon amp oldid 214028136, wikipedia, wiki, deutsches

deutschland

buch, bücher, bibliothek

artikel

lesen, herunterladen

kostenlos

kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele