The Lamb shift in muonic hydrogen [Elektronische Ressource] = Die Lamb-Verschiebung in myonischem Wasserstoff / vorgelegt von Tobias Nebel

The Lamb Shift in Muonic HydrogenDie Lamb-Verschiebung in myonischem Wassersto Tobias NebelMunchen im Mai 2010The Lamb Shift in Muonic HydrogenDie Lamb-Verschiebung in myonischem Wassersto Tobias NebelDissertation an der Fakultat fur Physikder Ludwig{Maximilians{UniversitatMunchenvorgelegt vonTobias Nebelaus MunchenMunchen, den 21. Mai 20101. Gutachter: Prof. Dr. Theodor W. Hansch2. Guta Prof. Dr. Martin Faessler Tag der mundlichen Prufung: 25. Juni 2010Meiner Familie.Bild: Paul Scherrer Institut, Markus Fischer.ZusammenfassungDiese Arbeit beschaftigt sich mit der erstmaligen Messung der 2S 2P Lamb-Verschiebungin myonischem Wassersto ( p ). Wegen seines Potentials, den rms Protonenladungsradi-p2us r = hri zu extrahieren, wird dieses Experiment bereits seit 40 Jahren diskutiert.p rDoch erst der Fortschritt auf dem Gebiet der Myonenstrahlen und der Lasertechnologie ausjungster Zeit haben es nun realisierbar gemacht. In diesem Projekt, durchgefuhrt an der Protonenbeschleuniger-Anlage des Paul{Scherrer{Instituts in der Schweiz, wurde das exoti-sche Analogon zur klassischen Lamb-Verschiebung im Wassersto mittels Laserspektroskopieuntersucht.Negativ geladene Myonen werden an einem speziell entwickelten Niederenergie-Myonen-1strahl mit einer Rate von 330 s hergestellt und in 1 hPa H Gas gestoppt. Dort werden2hoch angeregte p Atome gebildet, wovon die meisten prompt (innerhalb von 100 ns) inden Grundzustand kaskadieren.