UF03480 Úvod do částicové fyziky I

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2014
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 otevřen studentům libovolného oboru.
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 frakce a větvící poměr, Dalitzův diagram.
    Experimentální metody částicové fyziky. Základní principy a typy urychlovačů. 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. Vůně a její souvislost s kvarkovou strukturou. 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
  • 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
  • Úlehla I. - Suk M. - Trka Z. Atomy, jádra, částice. Academia, 1990. ISBN 8020001352. info
Výukové metody
Přednáška, cvičení, průběžné zadávaní a hodnocení úkolů.
Metody hodnocení
Zápočet
Kombinovaná zkouška
Zápočet na základě aktivní účasti na cvičeních a vypracování úkolů. Detailní požadavky sdělí cvičící na úvodním cvičení. Zkouška pozůstává z hlavní písemné a doplňující ústní části.
Informace učitele
Účast studentů na přednáškách je doporučená, na cvičeních povinná. Studentovi, který se z vážných důvodů nemohl cvičení zúčastnit, může vyučující určit náhradní způsob splnění studijních povinností.
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 2013.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2014/UF03480