UF03480 Úvod do částicové fyziky I

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2013
Rozsah
2/2/0. 8 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
prof. Ing. Peter Lichard, DrSc. (přednášející)
prof. Ing. Peter Lichard, DrSc. (cvičící)
Garance
prof. Ing. Peter Lichard, DrSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je poskytnout studentům základní informace o současných poznatcích o struktuře a interakcích subnukleárních částic. Výklad je veden fenomenologicky a historicky a opírá se o experimentální výsledky, které k současným představám vedly.
Osnova
  • Nástin historie a současného stavu částicové fyziky. Klíčové objevy, experimenty a ideje; struktura a interakce částic; leptony, kvarky, kalibrační bosony, hadrony; mezony a baryony; stabilní a nestabilní částice, rezonance; antičástice.
    Kinematika srážek a rozpadů. Zákony zachování, relativistické invarianty; účinný průřez; luminozita; podélná a příčná hybnost, rapidita; střední doba života, diferenciální rozpadová šířka, větvící poměr, Dalitzův diagram.
    Experimentální metody částicové fyziky. Základní principy a typy urychlovačů; iontové zdroje; lineární urychlovače elektrostatické a vysokofrekvenční; kruhové urychlovače elektronů, protonů a těžkých iontů; primární a sekundární svazky, terčíky; akumulátory a kolajdry, urychlovací komplexy; fyzikální principy a charakteristiky detektorů; nejdůležitější typy detektorů; kalorimetry a spektrometry, detektorové soustavy.
    Vlastnosti hadronů. Hmotnost, náboj, spin, baryonové číslo, prostorová (P) parita, isospin a jeho třetí komponenta, nábojová (C) parita, G parita; experimentální určení hmotnosti, spinu a parity pionů. Zákony zachování při silných, elektromagnetických a slabých interakcích.
    Vlastnosti leptonů. Leptonová čísla, experimentální důkazy rozdílnosti elektronového neutrina a antineutrina a rozdílnosti elektronového a mionového antineutrina; počet typů neutrin; možné nezachování leptonových čísel; sluneční neutrina.
Literatura
    doporučená literatura
  • Fayyazuddin - Riazuddin. A Modern Introduction to Particle Physics. World Scientific, 2011. ISBN 978-9814338837. info
  • Dosch, H.G. Za hranicemi nanosvěta. Leptony, kvarky, kalibrační bosony. Academia, 2011. ISBN 978-80-200-1871-7. info
  • Close F. Částicová fyzika. Praha, 2008. ISBN 978-80-7363-160-4. info
  • Žáček J. Úvod do fyziky elementárních částic. Nakladatelství Karolinum, 2005. ISBN 9788024611099. info
  • Close F. - Marten M. - Sutton C. The Particle Odyssey. Oxford University Press, 2002. ISBN 978-0198609438. info
  • Martin B. R. Particle Physics. John Wiley & Sons, 1995. info
  • Úlehla I. - Suk M. - Trka Z. Atomy, jádra, částice. Academia, 1990. ISBN 8020001352. info
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 1993, zima 1994, zima 1995, zima 1996, zima 1997, zima 1998, zima 1999, zima 2000, zima 2001, zima 2002, zima 2003, zima 2004, zima 2005, zima 2006, zima 2007, zima 2008, zima 2009, zima 2010, zima 2011, zima 2012, zima 2014.