τ-Lepton

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τ-Lepton

Klassifikation
Elementarteilchen
Fermion
Lepton
Eigenschaften [1]
Ladung −1 e
(−1,602 · 10−19 C)
Masse 1,907 49(17) u
3,167 47(29) · 10−27 kg
3477,15(31) me
Ruheenergie 1776,82(16) MeV
Compton-Wellenlänge 0,697 787(63) · 10−15 m
Spin 1/2
mittlere Lebensdauer 2,906(10) · 10−13 s [2]

Das τ-Lepton (lies: „Tau-Lepton“), Tauon oder τ-Teilchen ist das schwerste der drei geladenen Leptonen des Standardmodells der Elementarteilchen. Seine Masse beträgt 1777 MeV/c2 und damit etwa das 3500-fache der Masse seines leichten Schwesterteilchens, des Elektrons. Seine mittlere Lebensdauer beträgt etwa 0,29 Pikosekunden, es ist damit deutlich instabiler als ein Myon.

Name und Entdeckung[Bearbeiten | Quelltext 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.[3] Es wurde im Jahre 1975 von Martin L. Perl und seinen Mitarbeitern am SLAC bei einer Elektron-Positron-Kollision im SPEAR-Ring entdeckt.[4] Insbesondere für diese Entdeckung erhielt Perl im Jahre 1995 den Nobelpreis für Physik.

Zerfall[Bearbeiten | Quelltext 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[2]:

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 | Quelltext 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 im 25. Juli 2015 (englisch).
  2. a b J. Beringer et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Physical Review D 86 (2012) 010001 (online).
  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, Nr. 22, 1975, S. 1489-1492. doi:10.1103/PhysRevLett.35.1489.