Didaktik der Physik

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Mesonen als Quark-Antiquark-„Atome“

Ein Bohr'sches Modell zur Berechnung von Mesonenmassen

C. Münz

Dargestellt wird ein Bohr'sches Modell für Mesonen, welches auch für den Unterricht in der Sekundarstufe II geeignet ist. Nach einem kurzen geschichtlichen Abriss der Entdeckung der Quarks und der auf sie wirken­den Kräfte wird der Aufbau von Mesonen als Quark-Antiquark-Zustände erläutert. Es wird dargelegt, warum die starke Wechselwirkung eine vom Abstand unabhängige Kraft zwischen Quark und Antiquark ergibt. Im Hauptteil des Beitrags wird ein Bohr'sches Modell für eine solche konstante Kraft hergeleitet, und damit die Ruhemassen und Radien von Mesonen in sehr guter Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen berechnet. Abschließend werden die didaktischen Möglichkeiten des Modells für den Unterricht diskutiert.

Veröffentlicht in Praxis der Naturwissenschaften - Physik in der Schule Heft 6/54 September 2005.

Sagittarius A* - das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße

S. Gillessen, C. Münz

Der Nachweis von Schwarzen Löchern und die Erforschung ihrer Eigenschaften ist einer der Prüfsteine der Allgemeinen Relativitätstheorie Albert Einsteins. Massive Schwarze Löcher werden seit einigen Jahren im Zentrum der meisten Galaxien vermutet. In diesem Beitrag werden Aufgaben vorgestellt, in denen Schülerinnen und Schüler aus aktuellen Originaldaten des VLT die Masse des zentralen Schwarzen Lo­ches Sagittarius A* unserer Milchstraße aus Positionsmessungen eines Sterns bestim­men, der das Schwarze Loch umkreist. Die Auswertung eines Infrarot-Flares von SgrA* gibt einen Hinweis, dass gasförmige Materie in der Nähe des Ereignishorizon­tes in das Schwarze Loch stürzt.