PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2023/2024
   Přihlásit přes CAS
Jaderná a částicová fyzika - NOFY029
Anglický název: Nuclear and Particle Physics
Zajišťuje: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2021
Semestr: zimní
E-Kredity: 6
Rozsah, examinace: zimní s.:3/1, 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
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Garant: prof. RNDr. Rupert Leitner, DrSc.
prof. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Předměty obecného základu
Anotace -
Poslední úprava: ()
Závěrečná součást základního kursu fyziky. Seznamuje posluchače se základy experimentální i teoretické fyziky atomového jádra a elementárních částic a s aplikacemi poznatků těchto oborů fyziky.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (12.01.2018)

Završit základní kurz fyziky seznámením posluchačů se základními experimentálními poznatky o atomovém jádře a elementárních částicích, základech teoretického popisu těchto objektů a s aplikacemi poznatků těchto oborů fyziky.

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: prof. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D. (18.10.2023)

Zápočet je udělen za napsání zápočtové písemky alespoň na 65% bodů. Docházka není povinná, ale silně doporučená.

Zápočet je podmínkou zápisu ke zkoušce.

Zkouška je ústní, může zahrnovat i prezentaci řešení zadaného problému či úlohy.

Literatura
Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (12.01.2018)

T. Davídek, R. Leitner: Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty, MatfyzPress 2012

D.Nosek, Jádra, částice a experiment, MatfyzPress, 2013 (úlohy)

W. S. C. Williams: Nuclear and Particle Physics, Oxford University Press 1991

R. N. Cahn, G. Goldhaber: The Experimental Foundations of Particle Physics. Cambrigde University Press 1989 a další vydání

D. Griffiths: Introduction to elementary particles, J. Wiley NY1987

Povh, Rith, Scholz, Zetschke: Particles and Nuclei, Springer 2015

The Review of Particle Physics, C. Patrignani et al. (Particle Data Group), Chin. Phys. C, 40, 100001 (2016) and 2017 update (a další vydání)

Particle Data Group Welcome Page, http://pdg.lbl.gov

Webové stránky nobelovské nadace, https://www.nobelprize.org/ (nobelovské přednášky)

Metody výuky
Poslední úprava: T_KVOF (28.03.2008)

přednáška + cvičení

Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (12.01.2018)

Škály veličin, které jsou charakteristické pro jadernou a částicovou fyziku (délková, energetická, časová; klidové energie částic …). Základní experimenty přinášející informace o jádrech a částicích (filosofie rozptylových experimentů, Rutherfordův pokus …). Základní teoretické nástroje pro popis jader a částic (speciální relativita, kvantová teorie).

Základní charakteristiky jader: rozměry, vazbová energie, energetické hladiny, vlastnosti jaderných sil a stav jejich pochopení, modely jader.

Rozpad jader, jaderné reakce (zákony zachování, druhy emitovaných částic, rozpadový zákon, účinný průřez, mechanismy jednotlivých druhů rozpadu, druhy interakcí).

Energeticky významné jaderné reakce (štěpné a fúzní, v reaktorech, bombách, hvězdách a fúzních reaktorech).

Interakce jaderného záření, resp. částic, s látkou (včetně vysokých energií), jeho detekce (včetně dráhových detektorů) a aplikace (technické i medicínské).

Elementární částice: Od obvyklých (elektron, proton) pomocí významných experimentů a myšlenek k obtížněji viditelným (antičástice, neutron, neutrina, mezony, rezonance, kvarky, intermediální bosony, Higgsův boson, …). Role jednotlivých částic v přírodě, jejich systematika, kvantová čísla a jejich zachování resp. nezachování) při jednotlivých interakcích. Informativně o kvantové teorii pole (počítané veličiny, poruchový a neporuchový přístup, Feynmanovy diagramy). Sjednocování teorií.

Podrobnější dodatky: Kvantová chromodynamika a teorie elektroslabých interakcí jako součásti "Standardního modelu" (Co je model , co fyzikální teorie, od stavebnice k dynamické teorii, proč nejsou kvarky vidět, kolik je kvarků, kolik je neutrin, co dělá Higgsův boson, co se dnes umí ....)

Principy funkce urychlovačů (elektrostatické, lineární, kruhové, vstřícné svazky). Současné a budované urychlovače ve světě, komplexní detektory na jejich svazcích.

Částice v raném i v našem vesmíru. Astročásticové a neutrinové experimenty.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK