Subatomová fyzika

Okruhy otázek ke státním závěrečným zkouškám bakalářského studia

 

Obor: Jaderná a částicová fyzika

Předmět: Subatomová fyzika

Předměty vztahující se k okruhům:

  • 02SF Subatomová fyzika
  • 02SF2 Subatomová fyzika 2
  • 02DPD12 Detektory a principy detekce 1 a 2
1. Přehled vlastností částic a interakcí
fundamentální interakce a jejich vlastnosti; elementární částice a jejich vlastnosti: kvarky, leptony, intermediální částice; antičástice; vlastnosti elektromagnetické a slabé interakce; elektroslabé sjednocení; vlastnosti silné interakce a kvantová chromodynamika: barva, asymptotická volnost, uvěznění kvarků; zákony zachování; časoprostorové symetrie: spojité a diskrétní
 
2. Struktura hadronů
kvarkový model: struktura baryonů a mesonů; vlastnosti hadronů: podivné, půvabné a krásné částice; experimenty zkoumající strukturu atomového jádra a hadronů: Rutherfordův rozptyl, nepružný rozptyl, formfaktor, Rosenbluthova formule, hluboce nepružný rozptyl; partonový model - partony, jety, Feynmanovy diagramy
 
3. Pohybové rovnice a kinematika
účinný průřez; luminozita; rezonance a Breit-Wignerova formule; Schrodingerova rovnice; Klein-Gordonova rovnice; Diracova rovnice; dvoučásticový rozpad, Dalitzův diagram; relativistická kinematika, laboratorní a těžišťová soustava a převody; vysokoenergetické kinematické proměnné – Bjorkenovo x, Feynmanova proměnná, rapidita, pseudorapidita
 
4. Urychlovače nabitých částic
urychlovače nabitých částic: dělení, principy jejich funkce, omezení; synchrotronové záření; druhy magnetů používaných v urychlovačích, injekce částic do urychlovače; plazmové urychlování; přehled současných experimentálních center a hlavních experimentů
 
5. Základní charakteristiky jader
základní charakteristiky atomových jader a způsoby jejich měření; nukleonová struktura atomových jader a nuklidová karta; vazbová energie a způsoby uvolňování klidové energie atomových jader; vlastností jaderných sil a deuteron
 
6. Modely atomových jader
kapkový model; Fermiho model a slupkový model; zobecněný model a kolektivní stavy atomových jader
 
7. Přeměny jader a jaderné reakce
kinetika radioaktivních přeměn a rozpadové řady; rozpad alfa; rozpad beta; gama přechody; mechanismy a modely jaderných reakcí
 
8. Aplikace jaderné fyziky a kosmické záření
aplikace jaderné fyziky; kosmické záření
 
9. Interakce záření s látkou
interakce nabitých částic: energetické ztráty, vícenásobný Coulombovský rozptyl, Čerenkovovo záření a přechodové záření; interakce fotonů; interakce neutronů; aplikace
 
10. Detektory a principy detekce
obecné vlastnosti detektorů; detekční principy; plynné ionizační a proporcionální detektory, Geigerův detektor; polovodičové detektory; scintilační detektory, fotonásobiče