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Tauon Das auch τ Lepton Tau Lepton oder τ Teilchen ist das schwerste der drei geladenen Leptonen des Standardmodells der

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 ½
mittlere Lebensdauer 290,3(5) · 10−15 s 
Wechselwirkungen schwach
elektromagnetisch
Gravitation

Name und Entdeckung Bearbeiten

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.

Zerfall Bearbeiten

Feynman-Diagramm der häufigsten Zerfallskanäle, wobei gilt

Das τ-Lepton kann sowohl in die leichteren Leptonen zerfallen

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

Die Quarkzusammensetzung der am häufigsten beteiligten Mesonen lautet:

Diese Mesonen sind pseudoskalare Mesonen mit Gesamtspin 0 und ungerader Parität . Es können auch Vektormesonen mit Gesamtspin 1 und ungerader Parität entstehen, so z. B. das :

Einzelnachweise Bearbeiten

  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. Band 98, 030001, 31. Juli 2018, doi:10.1103/PhysRevD.98.030001 (englisch, APS download [PDF; 66,9 MB; 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. Jahrgang, Nr. 22, 1975, S. 1489–1492, doi:10.1103/PhysRevLett.35.1489.
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Veröffentlichungsdatum:
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 LeptonKlassifikationElementarteilchenFermionLeptonEigenschaften 1 elektrische Ladung 1 eMasse 1 907 54 13 u3 167 54 21 10 27 kg3477 23 23 meRuheenergie 1776 86 12 MeVCompton Wellenlange 6 977 71 47 10 16 mSpin mittlere Lebensdauer 290 3 5 10 15 s 2 Wechselwirkungen schwachelektromagnetischGravitationName 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 nbsp Feynman Diagramm der haufigsten Zerfallskanale wobei p d u displaystyle pi equiv d bar u nbsp giltDas 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 nbsp 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 nbsp 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 nbsp Diese Mesonen sind pseudoskalare Mesonen mit Gesamtspin 0 und ungerader Paritat J P 0 displaystyle J P 0 nbsp Es konnen auch Vektormesonen mit Gesamtspin 1 und ungerader Paritat J P 1 displaystyle J P 1 nbsp entstehen so z B das K 892 displaystyle K 892 nbsp K 892 s u displaystyle begin array lcll bar K 892 rangle amp amp s bar u rangle end array nbsp 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 Jahrgang 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