Theoretische Kernphysik

Die Vorlesung gibt einen Einblick in die theoretische Beschreibung des Atomkerns als stark wechselwirkendes, quantenmechanisches Vielteilchensystem. Aufbauend auf den in der Quantenmechanik-Vorlesung erworbenen Kenntnissen werden allgemeine Methoden der Vielteilchenquantenmechanik diskutiert, die auch in anderen Feldern der modernen Physik von außerordentlicher Bedeutung sind. Darüber hinaus wird auf die besonderen Schwierigkeiten des nuklearen Vielteilchenproblems und der relevanten Wechselwirkungen eingegangen.

Aus dem (vorläufigen) Inhalt:

1. Einleitung
2. Hilbertraum des nuklearen Vielteilchenproblems:
   Drehimpuls, Spin und Isospin - Vielteilchen-Hilbertraum - Drehimpulskopplung
3. Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung:
   Empirische Eigenschaften - Symmetrien und Operatorstruktur - Mesonenaustauschtheorie - chirale effektive Feldtheorie - effektive Wechselwirkungen
4. Das Zweinukleonenproblem:
   Hamiltonoperator im Zweinukleonensystem - Das Deuteron - elastische Streuung
5. Fermigas-Modell:
   Modelle unabhängiger Teilchen - Fockraum und Zweite Quantisierung - Kernmaterie als freies Fermigas - Wechselwirkendes Fermigas
6. Schalenmodell:
   Naives Schalenmodell - Schalenmodell mit Spin-Bahn-Wechselwirkung - Valenznukleonen und Valenzlöcher - Mag. Dipol- und el. Quadrupolmomente Deformiertes Schalenmodell (Nilsson-Modell) - Valenzraum Schalenmodell
7. Hartree-Fock-Näherung:
   Variationsverfahren - Hartree-Fock-Näherung - Skyrme-Hartree-Fock
8. Ab Initio Methoden:
   No-Core Schalenmodell und Configuration Interaction - Coupled-Cluster Theorie - Monte-Carlo Methoden
9. Kollektive Anregungen:
   Tamm-Dancoff-Methode - Random Phase Approximation

Hier werden im Verlauf der Veranstaltung zusätzliche Materialien, z.B. das Skript und die Übungen zum Download bereitgestellt. Für den Zugriff wird das in der Vorlesung angegebene Passwort benötigt.

 

Materialien