FU:TFNCF0002 Intro. to Particle Physics II - Course Information

TFNCF0002 Introduction to Particle Physics II

Extent and Intensity

2/2/0. 6 credit(s). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

RNDr. Josef Juráň, Ph.D. (lecturer)
prof. Ing. Peter Lichard, DrSc. (lecturer)
RNDr. Josef Juráň, Ph.D. (seminar tutor)

Guaranteed by

RNDr. Josef Juráň, Ph.D.
Institute of physics in Opava

Timetable

Tue 13:55–15:30 SM-UF

• Timetable of Seminar Groups:

TFNCF0002/A: Tue 15:35–17:10 SM-UF, J. Juráň

Prerequisites (in Czech)

(FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(N))

Course Enrolment Limitations

The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

• Particle physics (programme FU, TFYZNM)

Course objectives (in Czech)

Předmět umožňuje studentům seznámit se s fyzikou silně interagujících částic. Pozornost věnována zejména zákonům zachování v silných interakcích, jejich narušení elektromagnetickými a slabými interakcemi, jakož i klasifikaci hadronů a objasnění pozorovaných zákonitostí na základě kvarkového-partonového modelu.

Syllabus (in Czech)

• Hlavní témata předmětu jsou:
  • Nábojová nezávislost silných interakcí. Experimentální indikace nábojové symetrie a nábojové nezávislosti v jaderné a částicové fyzice.
  • Symetrie a grupy. Elementy teorie grup a jejich reprezentací.
  • Isospin a grupa SU(2).
  • Podivné částice. Objev asociované produkce podivných částic; zavedení podivnosti a hypernáboje.
  • Gell-Mannův a Nishijimův vzorec; hyperony a kaskádní hyperony; oktet mezonů a baryonů;
  • Grupa SU(3), její ireducibilní reprezentace, korespondence s multiplety hadronů; narušení SU (3) symetrie, Gell-Mannův a Okubův vzorec; objev Omega hyperonu. Základní reprezentace, kvarky.
  • Rozpady kaonů, hypotéza Leeho a Yanga. Experiment paní Wu; podélná polarizace leptonů.
  • Zvláštnosti v rozpadech neutrálních kaonů, stavy s ostrou hodnotou CP parity; regenerace a oscilace; narušení CP invariance.
  • Studium struktury nukleonů pomocí rozptylu leptonů. Pružný rozptyl elektronu, hustota náboje v jádrech a elektromagnetické formfaktory nukleonů.
  • Hluboce nepružný rozptyl leptonů a partonová struktura nukleonů; kvarky jako partony, strukturní funkce; hybnost nesená kvarky jako evidence existence gluonu.
  • Projevy existence dalších kvarků. Objev mezonu J/psi jako důkaz existence půvabného (c) kvarku; mezony s odkrytým půvabem, půvabné baryony.
  • Objev mezonu Upsilon a krásného (b) kvarku; hadrony s odkrytou krásou.
  • Objev t kvarku; zobecnění Gell-Mannova a Nishijimova vzorce.

Literature

recommended literature
• Davídek T., Leitner R. Elementární částice. Od prvních objevů po současné experimenty, Matfyzpress, 2014
• Davídek T.-Leitner R. Řešené přiklady z fyziky elementárních částic. Praha, 2014. ISBN 978-80-7378-267-2. info
• Griffiths D. J. Introduction to Elementary Particles, Wiley, 2008
• Veltman M. Fakta a záhady ve fyzice elementárních částic. Academia, 2007. ISBN 978-80-200-1500-6. info
• Kane G. Modern elementary particle physics. Cambridge, 2017
• Close F. - Marten M. - Sutton C. The Particle Odyssey. Oxford University Press, 2002. ISBN 978-0198609438. info

Teaching methods

Monological (lecture, briefing)
Tutorial
Students' self-study
One-to-One tutorial

Assessment methods

homework
random test
written test
oral and written exam

Language of instruction

Czech

Further Comments

Study Materials
The course is taught annually.

• Enrolment Statistics (summer 2021, recent)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/course/fu/summer2021/TFNCF0002