Transverse Spin Structure of the Proton Studied in Semi-inclusive DIS

De quarkstructuur van het nucleon kan door drie fundamentele quarkdistributiefuncties beschreven worden: de quarkdichtheid (die de waarschijnlijkheid om een quark met een bepaalde impuls binnen het nucleon te vinden voorstelt), de quark heliciteit distributiefunctie en de quark transversale distributiefunctie. De laatstgenoemden twee zijn de verschillen in het aantal quarks met een spin parallel en antiparallel met de nucleonspin waarvan de richting respectievelijk longitudinaal of transversaal is t.o.v. zijn impuls. De eerste twee distributies zijn in het verleden uitgebreid gemeten. De transversale distributie is evenwel aan de experimentele aandacht ontsnapt wegens haar chiraal-oneven aard die een bepaling door zuiver inclusieve metingen verhindert. Om toegang tot de transversale distributiefunctie te krijgen, moet ze aan een chiraal-oneven object koppelen, b.v. aan de zogenaamde Collins fragmentatiefunctie in semi-inclusieve diep-inelastische verstrooiing. Dit veroorzaakt een links-rechts asymmetrie in de werkzame doorsnede voor een transversaal gepolariseerd nucleon. Een andere bron van een azimutale single-spin asymmetrie is het zogenaamde Sivers effect, dat afkomstig is van een asymmetrie in de ongepolariseerde quarkdistributie voor een transversaal gepolariseerd nucleon. Een niet-verdwijnende Sivers distributiefunctie vereist baanimpulsmoment voor de quarks. Hoewel de directe verbinding tussen beide nog niet uitgewerkt is, is er de hoop dat een meting van de Sivers functie uiteindelijk tot de begrenzingen voor het baanimpulsmoment van de quarks zal leiden - een belangrijk stuk van de spinpuzzel van het nucleon. Het HERMES experiment te DESY heeft sinds 2002 met transversaal gepolariseerde proton trefkernen gemeten. Dit doctoraatswerk behandelt de analyse van de HERMES metingen genomen tijdens de jaren 2002 tot 2004 met inbegrip van uitgebreide systematische studies. Aanvullend zijn verschillende Monte Carlo generators voor de schatting van systematische onzekerheden gebruikt. Met de gemeten asymmetrieen is het mogelijk de verhouding van de disfavoured tot de favoured Collins functie af te schatten en voor de eerste keer de Sivers functie te bepalen

Ein kalkülfreier Zugang zu Grundvorstellungen der Analysis

Bei der Einführung in die Differentialrechnung ist im Unterricht immer wieder festzustellen, dass (zu früh) der Kalkül die Oberhand gewinnt. Ohne tragfähiges anschauliches Grundverständnis werden dann z. B. Ableitungen nur mechanisch ermittelt. Mit modernen digitalen Werkzeugen wie z. B. GeoGebra können aber Schüler in der Sekundarstufe II "ohne jeden Kalkül adäquate Grundvorstellungen zum Begriff der Ableitung und des Integrals aufbauen" (Büchter; Henn 2010). Dabei stehen das Entdecken und die Verständnisförderung im Vordergrund. Wie dies mit dynamischen Arbeitsblättern gelingen kann, soll im Folgenden gezeigt werden