Experimentální prověrka standardního modelu - NJSF073

• Anglický název: Experimental Checks on Standard Model
• Zajišťuje: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: letní
• E-Kredity: 4
• Rozsah, examinace: letní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: prof. RNDr. Rupert Leitner, DrSc.; doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Jaderná a subjaderná fyzika

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_UCJF (07.05.2004)

Částice ve standardním modelu (leptony, kvarky, kvanta cejchovacích polí, Higgsovy částice). Objev vůní kvarků. Experimentální projevy gluonů. Objev leptonu tau. Objev intermediálních bosonů W a Z. Prověrka standardního modelu v současných experimentech (top kvark, tau neutrino, Higgsův boson).

angličtina

Poslední úprava: T_UCJF (22.05.2001)

quarks, qunata of the gauge fields, Higgs particles). The discovery of the six quark flavors. The experiment signatures of gluons. The discovery of tau lepton, of intermediate bosons W and Z. The verification of the standard model in current experiments (top quark, tau neutrino, Higgs boson).

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D. (07.06.2019)

Předmět je zakončen ústní zkouškou. Vstupní podmínkou ke zkoušce je získání zápočtu, který je udělen za úspěšné absolvování zápočtové písemky.

Literatura

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D. (01.03.2021)

T. Davídek, R. Leitner: Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty, Matfyzpress 2012, ISBN 978-80-7378-205-4

R. N. Cahn, G. Goldhaber: The Experimental Foundations of Particle Physics, Cambridge University Press, 2nd Edition 2009, ISBN 978-0-521-52147-5

T. Davídek, R. Leitner: Řešené příklady z fyziky elementárních částic, Matfyzpress 2014, ISBN 978-80-7378-267-2

T. Davídek, R. Leitner: Elementární částice - fenomenologie a experiment, 2021

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D. (10.01.2019)

T. Davídek, R. Leitner: Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty, Matfyzpress 2012, ISBN 978-80-7378-205-4

R. N. Cahn, G. Goldhaber: The Experimental Foundations of Particle Physics, Cambridge University Press, 2nd Edition 2009, ISBN 978-0-521-52147-5

T. Davídek, R. Leitner: Řešené příklady z fyziky elementárních částic, Matfyzpress 2014, ISBN 978-80-7378-267-2

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D. (07.06.2019)

Zkouška z předmětu je konaná ústní formou, požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu prezentovaném na přednášce. Nutnou vstupní podmínkou je získání zápočtu.

Zápočet je udělen za úspěšné zvládnutí zápočtové písemné práce po skončení semestru. Zápočtová písemná práce sestává typicky ze 4 příkladů, je třeba získat 60% bodů.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D. (15.05.2019)

Objevy vybraných částic a měření souvisejících parametrů

• objev pozitronu, radiační a ionizační ztráty částic v materiálu
• rozpad pi→mu→e a poměr hmot pi/mu, určení hmoty pi+, dolet částice
• pi0, měření hmoty
• antiproton, identifikace částic pomocí Čerenkovských detektorů, měření doby letu

Intermediální bosony

• nabité a neutrální proudy ve slabých interakcích, objev W, Z
• efekty narušení parity, měření slabého směšovacího úhlu
• spin W a Z a úhlové korelace v rozpadech

Top-kvark a Higgsův boson

• objev top-kvarku, rozpadové kanály, měření hmoty
• Higgsův mechanismus; hledání Higgsova bosonu na LEP a Tevatron, objev na LHC
• Detekce a měření hmoty Higgsova bosonu v různých rozpadech, rekonstrukce invariantní hmoty

Systémy neutrálních mezonů

• oscilace a narušení CP v systémech D a B-mezonů
• kvantově-provázané stavy

Neutrina

• přímá měření hmot neutrin, Kurieho graf
• oscilace neutrin při průchodu hmotným prostředím
• Majoranovská neutrina

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D. (15.05.2019)

Discoveries of selected particles and measurements of associated parameters

• positron discovery, ionization and radiation energy losses
• decay pi->mu->e and mass ratio pi/mu, determination of pi+ mass, range of

  particles

• pi0, mass measurement
• antiproton, particle identification with Cherenkov detectors, time-of-flight measurement

Intermediate bosons

• charged and neutral currents in weak interactions, discovery of W, Z
• parity violation effects, determination of the weak mixing angle
• spin of W, Z and angular correlations in their decays

Top-quark and Higgs boson

discovery of top-quark, its decay channels, mass measurement

Higgs mechanism, search for Higgs boson at LEP & Tevatron, discovery at LHC

Higgs boson detection and mass measurements in various decay channels, invariant mass reconstruction

Systems of neutral mesons

• oscillation and CP-violation in D and B-meson systems
• quantum-entangled states

Neutrinos

• direct neutrino mass measurement, Kurie plot
• neutrino oscillation in matter
• Majorana neutrinos