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Fragen zu VL-05 Teilchennachweis:
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(1)
Folie 5: Auf der Folie befindet sich u.a. eine Formel zur Abschätzung der 
relativen Unsicherheit des gemessenen Impulses delta p/p. Überlegen Sie sich 
die wichtigsten Parameter in dieser Formel, um diese Zahl möglichst klein zu 
halten.  

(2)
Folie 7: Warum und unter welchen Annahmen darf auf dieser Folie nicht rela-
tivistisch gerechnet werden? Um die kinetische Energie welchen Teilchens 
handelt es sich in dieser Betrachtung? Welche Größen in dieser Betrachtung 
haben mit dem Projektil zu tun? 

(3)
Folie 8: Hier steckt eine Subtilität in der Bestimmung der Integralgrenze
bmin. Sollte zur Bestimmung der de Broglie Wellelänge des Elektrons hier v 
nicht der Geschwindigkeit des Elektrons entsprechen und nicht (wie im wei-
teren Verlauf der Rechnung erkennbar) um die Geschwindigkeit des Projektils? 
Warum ist die Annahme v(Elektron)=v(Projektil) für das ausgelößte Elektron, 
nach dem Stoß, trotzdem akzeptabel? Vergleichen Sie mit einem elastischen Stoß 
einer sehr großen Masse mit einer kleinen ruhenden Masse in der klassischen 
Mechanik. 

(4)
Folie 11: Wo erkennen Sie die Abhängigkeit von der Materialdichte in der 
Gleichung? 

(5)
Folie 12: In der Diskussion der Dicke der Luftschauerfront. Machen Sie sich 
klar von welcher Ausdehnung des Schauers die Rede ist. Mit welcher Geschwindig-
keit bewegt sich die Schauerfront auf den Erdboden zu?

(6) 
Folie 13: Auf der rechten Seite der Folie sehen Sie die Blasenkammeraufnahme 
eines ausgeschlagenen delta Elektrons in Form einer aufgespulten Kurve. Wo 
würden Sie den mit diesem Streuvorgang verbundenen Energieverlust für das an 
der Streuung beteiligte Kaon in einer Landau-Verteilung, wie sie in der Mitte 
der Folie zu sehen ist vermuten? In welche Richtung verläuft das Magnetfeld 
in dem diese Blasenkammer steht? Warum spult sich die Kurve des ausgeschlage-
nen Elektrons auf und verläuft nicht kreisförmig? 

(7)
Folie 17: Auf dieser Folie sehen Sie einen Feynmangraphen für die elastische 
Streuung eines Elektrons an einem Elektron (Moeller-Streuung) und für die 
Streuung eines Positrons and einem Elektron (Bhabha-Streuung, jeweils benannt 
nach demjeigen, der die Rechnung zuerst durchgeführt hat). Was glauben Sie: 
welches Diagramm hat den größeren Absolutbetrag? Erinnern Sie sich an Fermis 
Goldene Regel aus der Quantenmechanik (siehe: Vorlesung-02 Zusatzmaterial): 
der Absolutbetrag eines solchen Graphen geht in die Berechnung des Wirkungs-
querschnitts quadratisch ein. Warum wird die Streuung eines Positrons an einem 
Positron hier nicht diskutiert?

(8)
Folie 19: Können Sie erklären warum eine große Kernladungszahl Z für das 
Material, aus dem ein elektromagnetisches Kalorimeter (zur Messung der Ener-
gie v.a. elektromagnetisch Wechselwirkender Teilchen, d.h. Elektronen, Pho-
tonen und Positronen) besteht eine witchige Eingenschaft ist? Spielt Z nur 
eine Rolle für den Energieverlust durch Bremsstrahlung oder auch für den 
Energieverlust durch Ionisation?

(9)
Folie 20: Das elektromagnetische Kalorimeter von CMS besteht aus Bleiwolfra-
mat. Wie groß ist die mittlere Kernladungszahl in diesem Material? Das 
Kalorimeter hat eine "Dicke" von 28 Strahlungslängen. Nehmen Sie an ein 
Elektron mit einer Energie von 300 GeV trifft frontal auf die Kalorimeterober-
fläche auf und schafft es das Kalorimeter zu durchlaufen und wieder zu verlas-
sen. Welche Energie hätte es im Mittel dann noch? 

(10)
Folie 20: Wie groß ist die erwartete Vielfachstreuung im Siliziumdetektor von 
CMS bei eta=0, 1, 1.5?