Částicová fyzika

Okruhy otázek ke státním závěrečným zkouškám magisterského studia

Obor: Jaderná a částicová fyzika

Předmět: Částicová fyzika

Předměty vztahující se k okruhům:

  • 02KTPA12 Kvantová teorie pole 1 a 2
  • 02ZESI Základy teorie elektroslabých interakcí
  • 02ZQCD Základy kvantové chromodynamiky
 

  1. Beta rozpad: Fermiho teorie a její zobecnění (včetně diskuse energetického spektra elektronu a jeho mezní energie), narušení parity;

  2. Univerzální V-A teorie. C, P a CP narušení. Cabibbův úhel a výběrová pravidla pro podivnost.

  3. Model s intermediálním vektorovým bosonem (IVB) včetně elmag. interakce W bosonu, diskuse problémů IVB modelu a motivace pro elektroslabé sjednocení.

  4. Kalibrační invariance (Abelovská, neabelovská) a Yang-Millsovo pole.

  5. SU(2) x U(1) kalibrační teorie pro leptony: slabé nabité a neutrální proudy, elmag. interakce; Weinbergův úhel, podmínka sjednocení.

  6. SU(2) x U(1) kalibrační teorie: interakce vektorových bosonů, residuální divergence a potřeba skalárního bosonu.

  7. Goldstoneův model a abelovský Higgsův model

  8. Higgsův mechanismus pro SU(2) x U(1) teorii. Interakce Higgsova bosonu.

  9. Generace hmot leptonů pomocí Yukawova mechanismu. Higgs-Yukawa mechanismus a narušení parity.

  10. Kvarkový sektor standardního modelu: problémy modelu se 3 kvarky a zavedení 4. kvarku (Cabibbův úhel, GIM konstrukce), rozšíření na 6 kvarků a CKM matice.

  11. Aditivní kvarkový model: SU(3) flavour symetrie, isospin, hypernáboj a Gell-Mann– Nishijimova formule, SU(6) flavour-spin symetrie, problémy kvarkového modelu, OZI pravidlo.

  12. Elastický rozptyl leptonu na bodovém nukleonu (Mottův účinný průřez) a na nukleonu konečné velikosti (Rosenbluthova formule, formfaktory)

  13. Struktura protonu a hluboce nepružný rozptyl (kinematické proměnné, účinný průřez, strukturní funkce, Calan-Grossova relace, Bjorkenovo škálování).

  14. Partonový model, infinite momentum frame, partonové distribuční funkce.

  15. QCD zdokonalený partonový model: větvící funkce, partony uvnitř hadronů, evoluční rovnice, faktorizace, fragmentační funkce.

  16. Lagrangián QCD, rozdíly mezi QCD a QED, běžící vazbová konstanta.

  17. Produkce hadronů a jetů, produkce leptonů v QCD (anihilace dileptonů na hadrony, měření potvrzující existenci barvy, produkce Drell-Yan párů; 2-jetové a 3-jetové procesy; jetové rekonstrukční algoritmy)