Předmět Fyzika V (jaderná a subjaderná fyzika) (NOFY029)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NOFY029 - Fyzika V (jaderná a subjaderná fyzika), Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

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.

Sylabus

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).Přílohy: Konstanty, Rutherford 1, 2, 3.Základní charakteristiky jader: 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 a hvězdách)Interakce jaderného záření s látkou (včetně vysokých energií), jeho detekce (včetně dráhových detektorů) a aplikace (technické i medicínské). Přílohy: Různé procesy interakce fotonů, zeslabení g při nízkých energiích, .. při vysokých energiích, detailní pohled na ionizační ztráty v mědi, dolet a ionizační ztráty těžkých částic při nízkých energiích, .. při vysokých energiích, různé procesy interakce elektronů, Elementární částice: Od obvyklých (e, p) pomocí významných experimentů a myšlenek k obtížněji viditelným (antičástice, neutron, neutrina, mezony, rezonance, kvarky, intermediální bosony, Higgs?). 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, k čemu se hlledá Higgs, 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.Upozornění: Vzhledem ke skutečnosti, že svět jader a částic je velmi vzdálený naší běžné zkušenosti, není rozhodně jednoduché se v něm již při prvních krocích orientovat. Následující doporučená literatura není samozřejmě vyčerpávajícím seznamem vhodné četby, ale přesto reprezentuje plejádu způsobů zpracování. Připsané komentáře jsou zcela subjektivním pocitem přednášejícího. U zkoušky je vyžadována orientace v problematice, pochopení základních fyzikálních principů a experimentálních možností, včetně zvládnutí základních výpočtů. Jednodušší texty mohou velmi významně pomoci v požadované orientaci, složitější mohou být vzrušující četbou, při které nemusíte hned pochopit všechno.

Literatura

M. Rojko, J. Dolejší, J. Kuchař, D. Mandíková: Fyzika kolem nás IV. Scientia Praha 1998 (učebnice pro základní školu pro zopakování elementárních poznatků)R. N. Cahn, G. Goldhaber: The Experimental Foundations of Particle Physics. Cambrigde University Press 1989 (stručný a velmi čitelný přehled podstatných experimentů doprovázený reprinty původních článků).G. D. Coughlan, J. E. Dodd: The ideas of Particle Physics (An Introduction for Scientists). Cambridge University Press, Cambridge 1991 (čitelná kniha pro obecně vzdělané fyziky)A. Das, T. Ferbel: Introduction to Nuclear and Particle Physics, J. Wiley, NY1994 (pro daný účel možná zbytečně technické)J. Fischer: Průhledy do mikrokosmu. MF Praha 1986 (velmi čitelné, populární)D. Griffiths: Introduction to elementary particles, J. Wiley NY1987 (skvělé, lehce komplikovanější)V. Hajko a kol.: Fyzika v experimentoch. Veda Bratislava 1987. (skvělé a velmi informativní)Povh, Rith, Scholz, Zetschke: Particles and Nuclei, Springer (komplikovanější)W. S. C. Williams: Nuclear and Particle Physics, Oxford University Press 1991 (skvělé a čitelné)Úlehla, Suk, Trka: Atomy - jádra - částice, Akademia, 1990 (dobře použitelné). The Review of Particle Physics, D. E. Groom et al, The European Physical Journal C15 (2000) 1, Particle Data Group Welcome Page (tahák částicových fyziků - standardní zdroj základních informací)

Garant

doc. RNDr. Jiří Dolejší, CSc.prof. RNDr. Rupert Leitner, DrSc.