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Die '''Scheren[[Schwingungsmode|mode]]''' ({{enS|''scissors mode''}}) ist eine [[Angeregter Zustand| Schwingungsanregung]], die bei schweren deformierten [[Atomkern]]en beobachtet wird. | Die '''Scheren[[Schwingungsmode|mode]]''' ({{enS|''scissors mode''}}) ist eine [[Angeregter Zustand|Schwingungsanregung]], die bei schweren deformierten [[Atomkern]]en beobachtet wird. | ||
== Beschreibung == | == Beschreibung == | ||
Atomkerne, deren [[Protonenzahl|Protonen]] | Atomkerne, deren [[Protonenzahl|Protonen-]] und [[Neutronenzahl]]en weit entfernt von [[Magische Zahl (Physik)|magischen Zahlen]] sind – beispielsweise Kerne der [[Seltene Erde|Seltene-Erden-Elemente]], sind oft deformiert, d. h., sie weichen schon in ihrem [[Grundzustand]] von der Kugelgestalt ab. Meist können sie als [[Rotationsellipsoid]]e beschrieben werden. | ||
Die Scherenmode ist eine magnetische Anregung eines solchen Kerns, und zwar eine [[Magnetischer Dipol|Dipol]]<nowiki/>anregung, denn die [[Parität (Physik)|Parität]] des [[angeregter Zustand|angeregten Zustands]] entspricht der des Grundzustands bei Übertrag einer [[Drehimpuls]]<nowiki/>einheit. | Die Scherenmode ist eine magnetische Anregung eines solchen Kerns, und zwar eine [[Magnetischer Dipol|Dipol]]<nowiki/>anregung, denn die [[Parität (Physik)|Parität]] des [[angeregter Zustand|angeregten Zustands]] entspricht der des Grundzustands bei Übertrag einer [[Drehimpuls]]<nowiki/>einheit. | ||
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Man kann sich die Scherenmode geometrisch veranschaulichen: Das von allen Protonen gebildete Rotationsellipsoid führt gegen das Neutronenellipsoid eine [[Drehschwingung]] aus, ähnlich den beiden Teilen einer Schere (vgl. Abb.). Damit kann die Scherenmode als magnetisches Gegenstück zur [[elektrischer Dipol|elektrischen Dipol]]-[[Riesenresonanz]] verstanden werden, die anschaulich eine lineare Schwingung der Protonen gegen die Neutronen ist. | Man kann sich die Scherenmode geometrisch veranschaulichen: Das von allen Protonen gebildete Rotationsellipsoid führt gegen das Neutronenellipsoid eine [[Drehschwingung]] aus, ähnlich den beiden Teilen einer Schere (vgl. Abb.). Damit kann die Scherenmode als magnetisches Gegenstück zur [[elektrischer Dipol|elektrischen Dipol]]-[[Riesenresonanz]] verstanden werden, die anschaulich eine lineare Schwingung der Protonen gegen die Neutronen ist. | ||
Die Scherenmode ist eine kollektive Anregung, d. h., nicht als Effekt eines einzelnen Teilchens erklärbar, sondern viele Protonen und Neutronen tragen zu dieser Anregung bei. | Die Scherenmode ist eine kollektive Anregung, d. h., nicht als Effekt eines einzelnen Teilchens erklärbar, sondern viele Protonen und Neutronen tragen zu dieser Anregung bei. | ||
== Historie und Stand der Forschung == | == Historie und Stand der Forschung == | ||
Die Scherenmode wurde | Die Scherenmode wurde – dem oben erwähnten Bild entsprechend – erstmals in einem halbklassischen ''Two-Rotor Model'' vorhergesagt,<ref>N. Lo Iudice, F. Palumbo: ''New Isovector Collective Modes in Deformed Nuclei'', Phys. Rev. Lett. 41, 1532 (1978). {{doi|10.1103/PhysRevLett.41.1532}}</ref> dann auch im Rahmen des [[Interacting Boson Approximation|Interacting Boson Model]].<ref>F. Iachello: ''Electron scattering in the interacting boson model'', Nucl. Phys. A 358, 89c (1981). {{doi|10.1016/0375-9474(81)90308-0}}</ref> Der erste experimentelle Nachweis gelang [[1983]] der Forschungsgruppe um [[Achim Richter]] am [[Elektronenbeschleuniger]] DALINAC, dem Vorgänger des heutigen [[S-DALINAC]] der [[Technische Universität Darmstadt|TU Darmstadt]], in inelastischer [[Elektronenstreuung]].<ref>D. Bohle et al.: ''New magnetic dipole excitation mode studied in the heavy deformed nucleus <sup>156</sup>Gd by inelastic electron scattering'', Phys. Lett. 137B, 27 (1984). {{doi|10.1016/0370-2693(84)91099-2}}</ref> | ||
Der Forschungsstand umfasst u. a. | Der Forschungsstand umfasst u. a. | ||
Datei:Scissors-20130122-wiki.pdf Die Scherenmode (englisch scissors mode) ist eine Schwingungsanregung, die bei schweren deformierten Atomkernen beobachtet wird.
Atomkerne, deren Protonen- und Neutronenzahlen weit entfernt von magischen Zahlen sind – beispielsweise Kerne der Seltene-Erden-Elemente, sind oft deformiert, d. h., sie weichen schon in ihrem Grundzustand von der Kugelgestalt ab. Meist können sie als Rotationsellipsoide beschrieben werden.
Die Scherenmode ist eine magnetische Anregung eines solchen Kerns, und zwar eine Dipolanregung, denn die Parität des angeregten Zustands entspricht der des Grundzustands bei Übertrag einer Drehimpulseinheit.
Man kann sich die Scherenmode geometrisch veranschaulichen: Das von allen Protonen gebildete Rotationsellipsoid führt gegen das Neutronenellipsoid eine Drehschwingung aus, ähnlich den beiden Teilen einer Schere (vgl. Abb.). Damit kann die Scherenmode als magnetisches Gegenstück zur elektrischen Dipol-Riesenresonanz verstanden werden, die anschaulich eine lineare Schwingung der Protonen gegen die Neutronen ist.
Die Scherenmode ist eine kollektive Anregung, d. h., nicht als Effekt eines einzelnen Teilchens erklärbar, sondern viele Protonen und Neutronen tragen zu dieser Anregung bei.
Die Scherenmode wurde – dem oben erwähnten Bild entsprechend – erstmals in einem halbklassischen Two-Rotor Model vorhergesagt,[1] dann auch im Rahmen des Interacting Boson Model.[2] Der erste experimentelle Nachweis gelang 1983 der Forschungsgruppe um Achim Richter am Elektronenbeschleuniger DALINAC, dem Vorgänger des heutigen S-DALINAC der TU Darmstadt, in inelastischer Elektronenstreuung.[3]
Der Forschungsstand umfasst u. a.
Ein Überblick über den Forschungsstand wurde 2010 in der Zeitschrift Reviews of Modern Physics veröffentlicht.[4]