Tentamen (uitwerkingen)

Oplossingen examenvragen Inleiding relativiteitstheorie en elementaire deeltjes

3 keer verkocht

Instelling
Universiteit Antwerpen (UA)

Deze pdf bevat 4 examenvragen (met oplossingen) van het vak relativiteitstheorie en elementaire deeltjes. Deze examenvragen worden vaak op het examen gevraagd. Er zit een extra oplossing bij waarvan ik de examenvraag niet meer heb. Dus in totaal 5 oplossingen en 4 examenvragen. Ik heb nog wat exam...

[Meer zien]

Voorbeeld 3 van de 14 pagina's

Bekijk voorbeeld

Geupload op 7 september 2017
Aantal pagina's 14
Geschreven in 2017/2018
Type Tentamen (uitwerkingen)
Bevat Onbekend

relativiteit
elastische botsing
botsingen
energieverdeling
elementaire deeltjes
mandelstamvariabelen
mandelstam variabelen
muon
kosmische straling
kosmische muon
laboratorium stelsel
rust stelsel
fysi

Volgen

Juventino93 Lid sinds 7 jaar 11 documenten verkocht

€3,99

In winkelwagen

Opslaan

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Universiteit Antwerpen

Examenvraag: Inleiding Relativiteitstheorie en
elementaire deeltjes

Auteur: Juventino93

,Auteur: Juventino93
Vraag
Tau-leptonen worden geproduceerd in de annihilatie-reactie e+ e− → τ + τ − bij een massamid-
delpuntsenergie van 91.2 GeV. De hoekverdeling van π − meson afkomstig van het τ − → π − ντ
∗ ∗
verval wordt gegeven door: dcosθdN
∗ ∼ 1 + cos(θ ), waarbij θ de polaire hoek is van het π −
in het ruststelsel van het τ -lepton, t.o.v de richting gedefinieerd door de spin van het τ
deeltje. Bepaal de energieverdeling van het π − -meson in het laboratorium (tevens het e+ e−
massamiddelpuntsstelsel) voor het geval dat de spin van het τ -lepton (i) parallel en (ii)
anti-parallel is met zijn impuls. Maak een schets van de energieverdeling voor beide gevallen.

1

, Antwoord
τ ruststelsel
Eerst wordt er gekeken naar τ -ruststelsel:

91GeV = 2Eτ ⇔ Eτ = 45, 6GeV
Eτ 45, 6GeV
Eτ = γmτ ⇔ γ = = = 25, 7 ≈ βγ
mτ 1, 777GeV
Nu wordt energie en impuls van het π meson in het ruststelsel van τ -lepton gevonden. Dit
doe je best door een tabel op te stellen:
deeltje E #»
p
τ Eτ = mτ 0
#»
π Eπ∗ p∗π
#»
ν Eν∗ -p∗ν
Uit de tabel kan afgeleid worden dat:

mτ = Eπ∗ + Eν∗ (1)
#» #»
(behoud van energie), en p∗π = p∗ν (behoud van 3-impuls). Aangezien dat een neutrino
#»
massaloos is, door de 4-impuls uit te schrijven wordt gevonden dat: (p∗ν )2 = (Eν∗ )2 − (p∗ν )2 =
#»
m2ν = 0 ⇔ Eν∗ = p∗ν met p∗ν de 4-impuls van de neutrino. De bedoeling is om energie en impuls
van π meson te bepalen, door 4-impuls in het kwadraat toe te qpassen wordt de volgende
#»
uitdrukking voor de energie van het π meson gevonden: Eπ∗ = (p∗π )2 + (m∗π )2 . Invullen in
verg. (1) levert:
#» #»
q
mτ = (p∗π )2 + (m∗π )2 + p∗π
#» #»
⇔ (mτ − p∗π )2 = (p∗π )2 + (m∗π )2
#» #» #»
⇔ m2τ + (p∗π )2 − 2mτ p∗π = (p∗π )2 + (m∗π )2
#» #» #»
⇔ m2τ + (p∗π )2 − 2mτ p∗π = (p∗π )2 + (m∗π )2
#» m2 − (m∗π )2 (1777M eV )2 − (140M eV )2
⇔ p∗π = τ = = 883M eV (2)
2mτ 2 · 1777M eV
#»
q
En bijgevolg: Eπ = (p∗π )2 + (m∗π )2 = 894M eV .
∗

2

Dit zijn jouw voordelen als je samenvattingen koopt bij Stuvia:

Bewezen kwaliteit door reviews

Studenten hebben al meer dan 850.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet jij zeker dat je de beste keuze maakt!

In een paar klikken geregeld

Geen gedoe — betaal gewoon eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard en je bent klaar. Geen abonnement nodig.

Focus op de essentie

Studenten maken samenvattingen voor studenten. Dat betekent: actuele inhoud waar jij écht wat aan hebt. Geen overbodige details!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper Juventino93. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,99. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 66184 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 15 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Start met verkopen

Tentamen (uitwerkingen)

Oplossingen examenvragen Inleiding relativiteitstheorie en elementaire deeltjes

Document informatie

Onderwerpen

Geschreven voor

Verkoper

Ontvangen beoordelingen

Voorbeeld van de inhoud