Wstęp do fizyki subatomowej R

w sali

Celem tych zajęć jest wprowadzenie podstawowych pojęć i koncepcji (doświadczalnych i teoretycznych) używanych w fizyce jądra atomowego i cząstek elementarnych. Zajęcia będą przedstawiały możliwie aktualny stan wiedzy tych bardzo szybko rozwijających się dziedzin.

Kurs obejmuje 2 godziny wykładów (w języku angielskim) oraz 2 godziny ćwiczeń (w języku polskim) tygodniowo.

Program:

1. Wstęp historyczny, przegląd największych odkryć w ostatnich 120 latach.

2. Metody i narzędzia fizyki subatomowej, akceleratory, oddziaływanie promieniowania z materią, detektory.

3. Jądro atomowe i jego własności.

4. Modele jądrowe: kroplowy, gaz Fermiego, powłokowy.

5. Przemiany promieniotwórcze.

6. Cząstki i oddziaływania fundamentalne.

7. Procesy elementarne i diagramy Feynmana.

8. Symetrie C, P i T.

9. Fizyka neutrin.

Zajęcia będą składały się z wykładu i ćwiczeń. Rolą ćwiczeń będzie nie tylko tradycyjne utrwalenie pojęć wprowadzanych na wykładzie poprzez rozwiązywanie zadań ale też dyskutowanie niektórych aspektów doświadczalnych.

1. E.M. Henley, A. Garcia, "Subatomic Physics", World Scientific, 2007.

2. D. Griffiths, "Introduction to Elementary Particles", Wiley-VCH, 2008.

3. K. Krane, "Introductory Nuclear Physics", Wiley&Sons, 1998

4. Donald H. Perkins "Wstęp do fizyki wysokich energii", PWN, 2004, oraz "Particle Astrophysics", OUP, 2003

5. Ewa Skrzypczak i Zygmunt Szefliński "Fizyka jądra atomowego i cząstek elementarnych", PWN, 1995

6. B. Povh, K. Rith, C. Scholtz, F. Zetschke, M. Lavelle "Particles and Nuclei- an Introduction to the Physical Concepts", Springer Verlag, 3rd edition

7. Tablice cząstek elementarnych i bardzo użyteczne podsumowanie własności detektorów:

Particle Data Group http://pdg.web.cern.ch/pdg/

Student zna i rozumie podstawy fizyki jądrowej, cząstek elementarnych i oddziaływań fundamentalnych. Wiedza ta obejmuje oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią, budowę i zasady działania akceleratorów i detektorów promieniowania, rodzaje przemian promieniotórczych i prawa nimi rządzące, podstawowe własności jąder atomowych oraz elementy Modelu Standardowego.

Student potrafi zastosować kinematyke relatywistyczną do rozwiązania problemów z dziedziny reakcji jądrowych i produkcji cząstek. Potrafi przewidzieć podstawowe własności jąder atomowych w oparciu o model kroplowy i model cząstek niezależnych. Potrafi rysować i interpretować jakościowo diagramy Feynmana dla prostych procesów elementarnych w najniższym rzędzie.

Student jest gotów do oceny wpływu promieniowania jonizującego na środowisko, a także do oceny roli zjawisk fizyki subatomowej w zastosowaniach do energetyki i medycyny. Student jest przygotowany do dalszego zgłębiania wiedzy w dziedzinie fizyki jądrowej i cząstek elementarnych na kolejnych etapach studiów.

Ćwiczenia rachunkowe są obowiązkowe.

W trakcie semestru odbędą się dwa kolokwia z zadań rachunkowych (po Polsku).

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest zgromadzenie przynajmniej połowy sumarycznej liczby punktów z obydwu kolokwiów.

Egzamin będzie się składać z dwóch części: testu (po Angielsku) i zadań (po Polsku).

Warunkiem zaliczenia egzaminu będzie uzyskanie co najmniej połowy punktów z każdej części.

Do egzaminu będzie można przystąpić ponownie w sesji poprawkowej.

Ocena końcowa będzie składać się z 15% za każde z dwóch kolokwiów, 20% za zadania egzaminacyjne oraz 50% za test egzaminacyjny.

nie dotyczy