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Tests der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung

Index Tests der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung

Kinetische Energie nach der speziellen Relativitätstheorie (rot) und der Newtonschen Mechanik (grün). Die Geschwindigkeit ist in Einheiten der Licht­geschwindig­keit aufgetragen. Die relativistische kinetische Energie (rot) steigt bei Annäherung an die Licht­geschwindig­keit ins Unendliche. Ein masse­behafteter Körper kann diese Geschwindig­keit daher nicht erreichen. Tests der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung dienen zur experimentellen Überprüfung von Aussagen der speziellen Relativitätstheorie, welche Energie, kinetische Energie, Impuls, und Masse betreffen.

83 Beziehungen: Alfred Bucherer, Aluminium, Annihilation, Antiproton, Arnold Sommerfeld, Atomkern, Äquivalenz von Masse und Energie, Betastrahlung, Bohr-sommerfeldsches Atommodell, Burton Richter, Carlo Rubbia, Colliding-Beam-Experiment, Compton-Effekt, Deutsches Elektronen-Synchrotron, Elektrische Ladung, Elektrodynamik, Elektromagnetische Masse, Elektron, Elektronenvolt, Energie, Et al., Feinstruktur (Physik), Gammastrahlung, Grundständiges Studium, Hadron, Hochenergiephysik, Impuls, Inertialsystem, Ionisation, J/ψ-Meson, John Archibald Wheeler, Kalorimeter (Teilchenphysik), Kalorimetrie, Karl Glitscher, Kinetische Energie, Klassische Mechanik, Korpuskeltheorie, Kreisfrequenz, Large Electron-Positron Collider, Large Hadron Collider, Licht, Lichtgeschwindigkeit, Lorentz-Transformation, Lorentzfaktor, Massachusetts Institute of Technology, Masse (Physik), Materie (Physik), Max Abraham, Neutrino, Paarbildung (Physik), ..., Pion, Positron, Proton, Proton Synchrotron, Quark (Physik), Relativistic Heavy Ion Collider, Relativistisches Additionstheorem für Geschwindigkeiten, Schwellenenergie, Schwerpunktsenergie, Spektroskopie, Spezielle Relativitätstheorie, Spezifische Ladung, Stanford Linear Accelerator Center, Super Proton Synchrotron, Synchrotronstrahlung, Szintillationszähler, Szintillator, Teilchen, Teilchenbeschleuniger, Teilchendetektor, Teilchenphysik, Teilchenschauer, Tests der speziellen Relativitätstheorie, Tevatron, Tscherenkow-Strahlung, Van-de-Graaff-Beschleuniger, W-Boson, Walter Kaufmann (Physiker), Wasserstoff, Wärme, Z-Boson, Zählrohr, Zeitdilatation bewegter Teilchen. Erweitern Sie Index (33 mehr) »

Alfred Bucherer

Alfred Bucherer Alfred Heinrich Bucherer (* 9. Juli 1863 in Köln; † 16. April 1927 in Bonn) war ein deutscher Physiker, der vor allem für seine Experimente zur relativistischen Masse bekannt wurde.

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Aluminium

Aluminium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Al und der Ordnungszahl 13.

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Annihilation

Feynmandiagramm der Annihilation eines Elektrons e− mit einem Positron e+. Der Ort ist in diesem Diagramm von links nach rechts aufgetragen, die Zeit von unten nach oben. Elektron und Positron vernichten sich gegenseitig. Nach der Annihilation verbleiben zwei Photonen \gamma. In der Elementarteilchenphysik versteht man unter Annihilation („das Zunichtemachen“) den Prozess der Paarvernichtung (auch: Paarzerstrahlung, kurz auch Zerstrahlung), bei dem ein Elementarteilchen und sein Antiteilchen sich zusammen in andere Teilchen verwandeln.

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Antiproton

Das Antiproton ist das Antimaterie-Teilchen (Antiteilchen) zum Proton.

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Arnold Sommerfeld

Arnold Sommerfeld 1897 in Göttingen Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld (* 5. Dezember 1868 in Königsberg, Ostpreußen; † 26. April 1951 in München) war ein deutscher Mathematiker und theoretischer Physiker.

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Atomkern

Schematische Darstellung des Atoms (nicht maßstäblich, sonst wäre der untere Pfeil ca. 100 m lang). Der Atomkern ist der innerste, positiv geladene Teil eines Atoms.

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Äquivalenz von Masse und Energie

Die Skulptur ''Relativitätstheorie'' im Berliner Walk of Ideas zur FIFA-Fußball-Weltmeisterschaft in Deutschland 2006 Die Äquivalenz von Masse und Energie ist ein 1905 von Albert Einstein im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie entdecktes Naturgesetz.

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Betastrahlung

β−-Strahlung (Protonen rot, Neutronen blau)β+-Strahlung Betastrahlung oder β-Strahlung ist eine ionisierende Strahlung, die bei einem radioaktiven Zerfall, dem Betazerfall oder Betaübergang, auftritt.

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Bohr-sommerfeldsches Atommodell

Das bohr-sommerfeldsche Atommodell, sommerfeldsche Atommodell oder die Sommerfeld-Erweiterung ist eine physikalische Beschreibung von angenommenen Elektronenbahnen in einem Atom.

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Burton Richter

Burton Richter Burton Richter (* 22. März 1931 in New York City, New York; † 18. Juli 2018 in Palo Alto, Kalifornien) war ein US-amerikanischer Physiker und Nobelpreisträger.

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Carlo Rubbia

Carlo Rubbia (2005) Carlo Rubbia Carlo Rubbia (* 31. März 1934 in Gorizia) ist ein italienischer Physiker in der experimentellen Teilchenphysik.

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Colliding-Beam-Experiment

Ein Colliding-Beam-Experiment (engl. collide ‚zusammenstoßen‘ und beam ‚Strahl‘) ist ein Experiment der Teilchenphysik, bei dem zwei gegenläufige Strahlen beschleunigter Teilchen aufeinandertreffen und die Stoßvorgänge zwischen den Teilchen beobachtet werden.

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Compton-Effekt

Compton-Streuung Als Compton-Effekt bezeichnet man die Vergrößerung der Wellenlänge eines Photons bei der Streuung an einem Teilchen.

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Deutsches Elektronen-Synchrotron

Lage in Hamburg-Bahrenfeld Das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY, kurz DESY, ist ein Forschungszentrum für naturwissenschaftliche Grundlagenforschung mit Sitz in Hamburg und Zeuthen.

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Elektrische Ladung

Die elektrische Ladung oder Elektrizitätsmenge ist eine physikalische Größe, die mit der Materie verbunden ist, wie beispielsweise auch die Masse.

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Elektrodynamik

Visualisiertes Magnetfeld einer Zylinderspule Die klassische Elektrodynamik (auch Elektrizitätslehre) ist das Teilgebiet der Physik, das sich mit bewegten elektrischen Ladungen und mit zeitlich veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern beschäftigt.

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Elektromagnetische Masse

Die elektromagnetische Masse, auch scheinbare Masse oder effektive Masse, ist ein Konzept der klassischen Mechanik bzw.

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Elektron

Das Elektron (IPA:,; von „Bernstein“) ist ein negativ geladenes stabiles Elementarteilchen.

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Elektronenvolt

Das Elektronenvolt, amtlich Elektronvolt, ist eine Einheit der Energie, die in der Atom-, Kern- und Teilchenphysik häufig benutzt wird.

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Energie

Energie ist eine physikalische Größe, die in allen Teilgebieten der Physik sowie in der Technik, Chemie, Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt.

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Et al.

Et al., selten ausgeschrieben et alii (Maskulinum), et aliae (Femininum) oder et alia (Neutrum), ist Lateinisch und bedeutet „und andere“.

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Feinstruktur (Physik)

Bezeichnung der Feinstruktur-Niveaus s. Termsymbol Bild unzutreffend --> Feinstruktur bezeichnet in der Physik die Zusammensetzung einer Spektrallinie aus mehreren unterscheidbaren Linien oder eines Energieniveaus aus mehreren unterscheidbaren Energiewerten.

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Gammastrahlung

Gammastrahlung (anschauliche Darstellung) Gammastrahlung – auch γ-Strahlung geschrieben – ist im engeren Sinne eine besonders durchdringende elektromagnetische Strahlung, die bei spontanen Umwandlungen („Zerfall“) der Atomkerne vieler natürlich vorkommender oder künstlich erzeugter radioaktiver Nuklide entsteht.

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Grundständiges Studium

Als grundständiges Studium werden Studiengänge bezeichnet, die zu einem ersten Hochschulabschluss führen.

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Hadron

Als Hadronen (von altgriechisch ἁδρός hadrós ‚dick‘, ‚stark‘) bezeichnet man subatomare Teilchen, die von der starken Wechselwirkung zusammengehalten werden.

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Hochenergiephysik

Die Hochenergiephysik (HEP) ist ein Teilgebiet der Physik, das sich aus der Kernphysik zu einer eigenen Disziplin entwickelte.

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Impuls

Der Impuls ist eine grundlegende physikalische Größe, die den mechanischen Bewegungszustand eines physikalischen Objekts charakterisiert.

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Inertialsystem

Ein Bezugssystem in der Physik heißt Inertialsystem (von für „Trägheit“), wenn jeder kräftefreie Körper relativ zu diesem Bezugssystem in Ruhe verharrt oder sich gleichförmig (geradlinig und unbeschleunigt) bewegt.

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Ionisation

Stoßionisation durch ein Elektron Ionisation heißt jeder Vorgang, bei dem aus einem Atom oder Molekül ein oder mehrere Elektronen entfernt werden, sodass das Atom oder Molekül als positiv geladenes Ion (Kation) zurückbleibt.

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J/ψ-Meson

Das J/ψ (auch Psion genannt) ist ein Meson (instabile subatomare Teilchen).

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John Archibald Wheeler

John Archibald Wheeler (1963) John Archibald Wheeler (* 9. Juli 1911 in Jacksonville, Florida; † 13. April 2008 in Hightstown, New Jersey) war ein US-amerikanischer theoretischer Physiker und zuletzt emeritierter Professor an der Princeton University.

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Kalorimeter (Teilchenphysik)

Sandwich-Kalorimeter, bestehend aus Szintillator-Platten und Absorbermaterial, ausgestellt am DESY. Kalorimeter des UA2-Detektors des ehemaligen Super Proton Synchrotrons, ausgestellt am CERN. In der Teilchenphysik versteht man unter einem Kalorimeter ein Instrument zur Messung der Gesamtenergie eines einzelnen Teilchens.

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Kalorimetrie

Die Kalorimetrie bezeichnet die Messung von Wärmemengen, die an biologische, chemische oder physikalische Vorgänge gekoppelt sind und sowohl exotherm als auch endotherm sein können.

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Karl Glitscher

Karl Glitscher (* 2. Juli 1886 in Mühlheim; † 1945) war ein deutscher Physiker und Mitbegründer der Quantenmechanik.

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Kinetische Energie

Die kinetische Energie (von) oder auch Bewegungsenergie oder selten Geschwindigkeitsenergie ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung enthält.

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Klassische Mechanik

mathematische Pendel – ein typischer Anwendungsfall der klassischen Mechanik Die klassische Mechanik oder Newtonsche Mechanik ist das Teilgebiet der Physik, das die Bewegung von festen, flüssigen oder gasförmigen Körpern unter dem Einfluss von Kräften beschreibt.

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Korpuskeltheorie

Die Korpuskeltheorie (auch Emissionstheorie oder ballistische Lichttheorie) ist eine vor allem Isaac Newton zugeschriebene physikalische Theorie, nach welcher das Licht aus kleinsten Teilchen oder Korpuskeln (Körperchen) besteht.

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Kreisfrequenz

also 2\pi Radiant. Die Kreisfrequenz oder Winkelfrequenz ist eine physikalische Größe der Schwingungslehre.

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Large Electron-Positron Collider

SPS Der Large Electron-Positron Collider (LEP, deutsche Bezeichnung Großer Elektron-Positron-Speicherring) war ein Teilchenbeschleuniger am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf.

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Large Hadron Collider

Der Large Hadron Collider (LHC, deutsche Bezeichnung Großer Hadronen-Speicherring) ist ein Teilchenbeschleuniger am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf.

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Licht

dreieckiges Dispersionsprisma in seine Spektralfarben aufgeteilt, die verschieden stark gebrochen werden Durch die Latten einer Scheune einfallendes Sonnenlicht Licht ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung.

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Lichtgeschwindigkeit

Die Lichtgeschwindigkeit c (c nach lat. celeritas: Schnelligkeit) ist eine fundamentale Naturkonstante.

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Lorentz-Transformation

Die Lorentz-Transformationen, nach Hendrik Antoon Lorentz, sind eine Klasse von Koordinatentransformationen, die in der Physik Beschreibungen von Phänomenen in verschiedenen Bezugssystemen ineinander überführen.

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Lorentzfaktor

Lorentzfaktor \gamma als Funktion von v in Einheiten von c, d. h. als Funktion von \tfracvc Der dimensionslose Lorentzfaktor \gamma (gamma) beschreibt in der speziellen Relativitätstheorie die Zeitdilatation sowie den Kehrwert der Längenkontraktion bei der Koordinatentransformation zwischen relativ zueinander bewegten Inertialsystemen.

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Massachusetts Institute of Technology

Das Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist eine Technische Hochschule und Universität in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts.

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Masse (Physik)

Die Masse, veraltet auch Ruhemasse, ist eine Eigenschaft der Materie.

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Materie (Physik)

Unter Materie (von) versteht man in der klassischen Physik und der Chemie alles, was Platz braucht und Masse hat, also etwa chemische Stoffe beziehungsweise Materialien sowie deren Bausteine.

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Max Abraham

Max Abraham (um 1905) Max Abraham (* 26. März 1875 in Danzig; † 16. November 1922 in München) war ein deutscher theoretischer Physiker.

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Neutrino

Neutrinos sind elektrisch neutrale Elementarteilchen mit sehr geringer Masse.

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Paarbildung (Physik)

Unter Paarbildung, auch Paarerzeugung, versteht man in der Teilchenphysik die Bildung eines realen, beobachtbaren Teilchen-Antiteilchen-Paares.

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Pion

Pionen oder \pi-Mesonen (früher auch als Yukawa-Teilchen bezeichnet, da von Hideki Yukawa vorhergesagt) sind die leichtesten Mesonen.

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Positron

Das Positron (Kofferwort aus positive Ladung und Elektron), Formelzeichen \mathrm^+\!\,, ist ein Elementarteilchen aus der Gruppe der Leptonen.

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Proton

Das Proton (Plural Protonen; von „das erste“) ist ein stabiles, elektrisch positiv geladenes Hadron.

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Proton Synchrotron

Das Betriebsgelände des Proton Synchrotrons im Jahre 1965 Das Proton Synchrotron (PS) ist ein Synchrotron-Teilchenbeschleuniger mit 628 m Umfang am CERN.

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Quark (Physik)

Quarks (kwɔrks, kwɑːks oder kwɑrks) sind Elementarteilchen und fundamentale Bestandteile der Materie.

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Relativistic Heavy Ion Collider

RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider, Beschleunigerring für relativistische Schwerionen) ist ein Teilchenbeschleuniger am Brookhaven National Laboratory in Upton auf Long Island (USA).

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Relativistisches Additionstheorem für Geschwindigkeiten

Das Relativistische Additionstheorem für Geschwindigkeiten besagt, wie die Geschwindigkeit \vec u eines Objekts in einem bestimmten Bezugssystem zu bestimmen ist, wenn sich das Objekt mit einer Geschwindigkeit \vec u' gegenüber einem zweiten Bezugssystem bewegt, das sich selbst gegenüber dem ersten mit einer Geschwindigkeit \vec v bewegt.

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Schwellenenergie

Die Schwellenenergie oder Energieschwelle ist die Energie, die einem physikalischen System mindestens zugeführt werden muss, um eine bestimmte Reaktion auszulösen.

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Schwerpunktsenergie

Als Schwerpunktsenergie oder invariante Masse \sqrt (mit der Mandelstam-Variablen s) bezeichnet man in der Teilchenphysik bei einem Stoßprozess die Gesamtenergie – also die Summe der Ruheenergien und der kinetischen Energien – aller beteiligten Teilchen bezüglich ihres gemeinsamen Schwerpunkts-Koordinatensystems.

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Spektroskopie

Spiritusflamme und ihr Spektrogramm Spektroskopie bezeichnet eine Gruppe physikalischer Methoden, die eine Strahlung nach einer bestimmten Eigenschaft wie Wellenlänge, Energie, Masse etc.

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Spezielle Relativitätstheorie

Der Begründer der Relativitäts­theorie Albert Einstein um 1905 Die spezielle Relativitätstheorie (SRT) ist die für die Physik grundlegende Theorie über die Bewegung von Körpern und Feldern in Raum und Zeit.

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Spezifische Ladung

Die spezifische Ladung ist in der Physik eine Größe eines Teilchens.

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Stanford Linear Accelerator Center

Luftbild des Linearbeschleunigers in Stanford Das SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC) ist eine Forschungseinrichtung des Department of Energy der Vereinigten Staaten.

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Super Proton Synchrotron

LHC-Rings zusammen mit dem kleineren Ring des SPS Das Super Proton Synchrotron (SPS) ist ein Teilchenbeschleuniger des Typs Synchrotron am CERN.

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Synchrotronstrahlung

Als Synchrotronstrahlung bezeichnet man die elektromagnetische Strahlung, die tangential zur Bewegungsrichtung geladener Teilchen abgestrahlt wird, wenn diese aus einer geraden Bahn abgelenkt werden.

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Szintillationszähler

Szintillations-Dosisleistungsmessgerät mit Uranprobe Als Szintillationszähler – seltener, aber genauer auch als Szintillationsdetektor – bezeichnet man ein auf der Szintillation basierendes Messgerät zur Bestimmung der Energie und der Intensität von ionisierender Strahlung.

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Szintillator

CsI(Tl)-Einkristall zur Verwendung in einem Szintillationszähler für Gammastrahlung Ein Szintillator ist ein Körper, dessen Moleküle beim Durchgang von energiereichen Photonen oder geladenen Teilchen durch Stoßprozesse angeregt werden und die Anregungsenergie in Form von Licht (meist im Ultraviolett- oder sichtbaren Bereich) wieder abgeben.

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Teilchen

In der Physik bezeichnet man als Teilchen einen Körper, der klein gegenüber dem Maßstab des betrachteten Systems ist.

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Teilchenbeschleuniger

Ein Teilchenbeschleuniger ist ein Gerät oder eine Anlage, in der elektrisch geladene Teilchen (z. B. Elementarteilchen, Atomkerne, ionisierte Atome oder Moleküle) durch elektrische Felder auf große Geschwindigkeiten beschleunigt werden.

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Teilchendetektor

ALICE-Experiments des CERN. Rechts außen im Bild Personen Ein Teilchendetektor ist ein Bauteil oder Messgerät zum Nachweisen freier, bewegter Moleküle, Atome oder Elementarteilchen.

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Teilchenphysik

Die Teilchenphysik widmet sich als Disziplin der Physik der Erforschung der Teilchen, insbesondere der Elementarteilchen.

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Teilchenschauer

Ein Teilchenschauer oder Kaskadenschauer ist in der Teilchenphysik eine Kaskade von sekundären Teilchen, die entstehen, wenn ein hochenergetisches Teilchen mit dichter Materie kollidiert.

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Tests der speziellen Relativitätstheorie

Aufbau des Michelson-Interferometers Tests der speziellen Relativitätstheorie werden bis heute durchgeführt.

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Tevatron

Das Tevatron (Hintergrund) und zwei Beschleunigungsringe Das Tevatron war ein Teilchenbeschleuniger am Fermilab in Batavia im US-Bundesstaat Illinois, der Protonen und Antiprotonen miteinander kollidierte.

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Tscherenkow-Strahlung

Tscherenkow-Strahlung im Kühlwasser beim Brennelementetausch im Oak Ridge National Laboratory Tscherenkow-Strahlung (auch Čerenkov- oder – in englischer Transkription – Cherenkov-Strahlung geschrieben) entsteht durch den Tscherenkow-Effekt und ist elektromagnetische Strahlung, die beim Durchgang geladener Teilchen (z. B. Elektronen) durch ein lichtdurchlässiges Medium entsteht, wenn diese schneller sind als das sich im Medium ausbreitende Licht.

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Van-de-Graaff-Beschleuniger

Schematischer Aufbau eines Van-de-Graaff-Beschleunigers Rosenau-Labor, Tübingen) Ein Van-de-Graaff-Beschleuniger ist ein Gleichspannungs-Teilchenbeschleuniger auf der Basis des Van-de-Graaff-Generators.

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W-Boson

Das W-Boson ist ein Eichboson und damit ein Elementarteilchen.

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Walter Kaufmann (Physiker)

Walter Kaufmann Walter Kaufmann (* 5. Juni 1871 in Elberfeld (heute Stadtteil von Wuppertal); † 1. Januar 1947 in Freiburg im Breisgau) war ein deutscher Physiker.

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Wasserstoff

'''Wasserstoff''' (Protium), '''Deuterium''', '''Tritium''' Wasserstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol H (für „Wasserbildner“) und der Ordnungszahl 1.

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Wärme

Wärme wird auf unterschiedliche Weise transportiert: durch Wärmeleitung (im Hufeisen), durch Konvektion (in der aufsteigenden heißen Luft) und durch Wärmestrahlung (sichtbar durch das Leuchten der roten Glut) Die physikalische Größe Wärme erfasst einen Teil der Energie, die bei einem Vorgang von einem thermodynamischen System aufgenommen oder abgegeben wird.

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Z-Boson

Das Z-Boson (Formelzeichen Z^0) ist ein Eichboson und damit ein Elementarteilchen.

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Zählrohr

Strahlungsnachweisgerät mit Zählrohr Zählrohre dienen zum Nachweis und zur Messung ionisierender Strahlung, gehören also zu den Strahlungs- und Teilchendetektoren.

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Zeitdilatation bewegter Teilchen

Zusammenhang zwischen dem Lorentzfaktor γ und der Relativgeschwindigkeit. Die Zeitdilatation bewegter Teilchen kann durch Lebensdauer- bzw.

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Leitet hier um:

Bertozzi-Experiment.

AusgehendeEingehende
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