Aktualizováno: pátek 17. leden 2020 Zveřejněno: pondělí 7. červenec 2014 Napsal Administrator

02SF - Subatomová fyzika

Základní informace

Termín konání  
Web cvičení physics.fjfi.cvut.cz
Přednášející Ing. Jan Čepila, Ph.D. (Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.)  
Cvičící Ing. Dagmar Bendová (Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.)  
Ohodnocení 4+2 z, zk
Požadavky splnění všech domácích úkolů v řádném termínu - bez toho nelze psát zápočtovou písemku!
  nadpoloviční počet bodů ze zápočtové písemky
  vypracování a předvedení prezentace na zadané téma
Zdroje [1] Alessandro Bettini, Introduction to Elementary Particle Physics, Cambridge, 2010
  [2] E.M.Henley, A. Garcia, Subatomic Physics, World Scientific Publishing, 2007
  [3] B.R.Martin, G. Shaw, Particle Physics, John Willey and Sons, 2007
  [4] W.S.C.Williams, Nuclear and Particle Physics, Oxford University Press, 2008
  [5] V. Petráček, Skriptum k SF (ke stažení dole)
  [6] D. Nosek, Jádra a částice (řešené příklady), Matfyzpress, Praha, 2005.

 

Pracovní text pro skripta k předmětu - kapitoly 1-3 - 22.12.2019

 

Syllabus přednášek a cvičení

1. Přehled vlastností částic a interakcí
1.1 Jednotky a typické rozsahy v částicové fyzice
1.2 Základní charakteristiky částic
1.3 Vlastnosti interakcí
1.4 Kvarky a leptony, bosony
   
2. Relativistická kinematika, účinný průřez, kvantový popis subatomových částic
2.1 Relativistický popis pohybu částic
2.2 Kinematika, soustavy a převody, 2 a 3 částicové rozpady
2.3 Účinný průřez
2.4 Kvantový popis pohybu částic
   
3. Symetrie a zákony zachování
3.1  Invariance vůči spojitým transformacím, symetrie v QM
3.2  Diskrétní symetrie
   
4. QED, slabá interakce, elektroslabá interakce
4.1  Kvantová elektrodynamika, Fermiho zlaté pravidlo, Feynmannovy diagramy
4.2  Slabá interakce, Kalibrační teorie, Higgsův mechanismus
   
   
5. Struktura hadronů
5.1 Rozptylové experimenty - zkoumání struktury částic
5.2 Hluboce nepružný rozptyl, Partonový model, Evoluční rovnice
   
   
   
6. Silná interakce, kvarkový model, QCD
6.1 Kvarkový model
6.2 QCD procesy, faktorizace, lattice QCD, běžící vazbová konstanta
   
   
7. Zdroje částic, urychlovače, přehled experimentů
7.1 Urychlovače těžkých nabitých částic
7.2 Relativistické urychlovače, Laserové urychlovače
7.3 Přehled experimentálních center a urychlovačů
 

Plán cvičení

- Zadání příkladů pro cvičení: Zadání (verze 2019).

- Rozdělení příkladů: Rozdělení příkladů (verze 2019) (dostupné po přihlášení)

Na každém cvičení předvedou studenti řešení příkladů ostatním dle rozdělení. Nemůžete-li se cvičení zúčastnit, buď nechte předvézt příklad jiným studentem nebo pošlete cvičícímu.

1. cvičení

Teoretický úvod - Jednotky,veličiny,konstanty

Subatomová struktura, základní síly a částice (Kapitola 2)

2. cvičení

Subatomová struktura, základní síly a částice (Kapitola 2) 

Nerelativistická kinematika - převody mezi soustavami (Kapitola 3)

3. cvičení

Relativistická kinematika - převody mezi soustavami (Kapitola 4)

Relativistická kinematika - produkce částic (Kapitola 4)

4. cvičení

Relativistická kinematika - produkce částic (Kapitola 4)

Relativistická kinematicka - pružný rozptyl (Kapitola 4)

Relativistická kinematika - Comptonův rozptyl (Kapitola 4)

5. cvičení Relativistická kinematika při vysokých energiích (Kapitola 4)
6. cvičení

Zkoumání subatomové struktury - účinný průřez (Kapitola 5)

Základy kvantově-mechanického popisu pohybu částice (Kapitola 6)

7. cvičení Symetrie a zákony zachování (Kapitola 7)
8. cvičení Slabá a elektroslabá interakce (Kapitola 8)
9. cvičení

Struktura nukleonu a partony - Rutherfordův rozptyl (Kapitola 9.1)

Struktura nukleonu a partony - Rozptyl na částici konečných rozměrů (Kapitola 9.2)

Struktura nukleonu a partony - Hluboce nepružný rozptyl (Kapitola 9.1)

10. cvičení

Struktura nukleonu a partony - Hluboce nepružný rozptyl (Kapitola 9.1)

Silná interakce (Kapitola 10.1)

Statický kvarkový model (Kapitola 10.2)

11. cvičení

Zdroje a urychlovače částic (Kapitola 11)

Synchrotronní záření (Kapitola 12)

12. cvičení

Objevy částic - prezentace (témata viz. Kapitola 13)

                        - seznam témat: prezentace (dostupné po přihlášení)

Zápočet

Pro nárok na zápočet musí student prezentovat nebo dodat řešení všech naplánovaných příkladů dle rozdělení příkladů (dostupné po přihlášení). Dále musí student předvést prezentaci dle vybraného tématu. Dále musí napsat zápočtovou písemku na minimálně poloviční počet bodů. Příklady v písemce jsou vybírány z příkladů řešených na hodině. Student, který neodevzdal příklady, nemůže jít na zápočtovou písemku. Každý student může přijít na dva libovolné termíny zápočtové písemky
 

Výsledky zápočtových písemek a nárok na zápočet

Celkové výsledky (dostupné po přihlášení)

 

Užitečné odkazy

1. Skriptum k přednáškám ze SF1
2.a) Důležité konstanty (výňatek z PDG 2008)
2.b)
2.c) Základní vlatnosti interakcí a zákony zachování: 1, 2
3. Particle Data Group, LBNL