- Nazwa przedmiotu:
- Fizyka jądra i cząstek elementarnych
- Koordynator przedmiotu:
- prof. nzw. dr hab. Piotr Magierski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Fizyka Techniczna
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2009/2010
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład45h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Zaliczony kurs Mechaniki kwantowej
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Na wykładzie student zapoznaje się z podstawami fizyki cząstek elementarnych: własnościami cząstek, ich klasyfikacją i prawami zachowania w reakcjach cząstek elementarnych. Ponadto zapoznaje się z własnościami oddziaływań jądrowych i jąder atomowych. Jest w stanie oszacować energię wiązania danego jądra atomowego, wyznaczyć niektóre własności stanu podstawowego i niskoenergetycznych wzbudzeń jądra, oraz wyznaczyć możliwe kanały rozpadu.
- Treści kształcenia:
- 1. Elementy fizyki cząstek elementarnych
Klasyfikacja cząstek.
Podstawowe własności oddziaływań fundamentalnych.
Liczby kwantowe, prawa zachowania.
2. Oddziaływanie nukleon-nukleon
Ogólna postać oddziaływania nukleon-nukleon w próżni.
Własności deuteronu.
Oddziaływanie nukleon-nukleon w materii jądrowej: równanie Bethego-Goldstone'a.
Anomalne rozwiązanie równania Bethego-Goldstone'a: efekt parowania nukleonów.
3. Podstawowe własności jąder atomowych
Rozmiar jądra atomowego, rozkład gęstości nukleonów w jądrze.
Energia wiązania jąder atomowych, formuła kroplowa.
Stabilność jąder atomowych: rozpad alfa, rozpad beta, spontaniczne rozszczepienie jądra.
4. Modele jądrowe
Model gazu Fermiego: energia symetrii, gęstość stanów.
Model powłokowy: liczby magiczne, efekty powłokowe.
Metoda Hartree-Focka otrzymywania średniego potencjału jądrowego.
Modele kolektywne: rotacje i wibracje jąder atomowych.
5. Reakcje jądrowe
Wychwyt nukleonów.
Reakcje poprzez jądro złożone.
Reakcje bezpośrednie. Model optyczny.
Zderzenia ciężkich jonów przy wysokich energiach: produkcja cząstek.
Powstawanie pierwiastków w przyrodzie: powstawnie lekkich pierwiastków, wybuch supernowej, proces r.
- Metody oceny:
- Ocenie poczas egzaminu podlega stopień przyswojenia i zrozumienia materiału wyłożonego na wykładzie.
- Egzamin:
- Literatura:
- 1. B. Nerlo-Pomorska, K.Pomorski, Wybrane działy teorii jądra atomu.
2. G.E. Brown, Unified Theory of Nuclear Models and Forces (North Holland Publ. Co., Amsterdam, 1967) – istnieje polski przekład.
3. A. Bohr, B. Mottelson, Struktura jądra atomowego, t.I, II.
4. E. Leader, E. Predazzi, Wstęp do teorii oddziaływań kwarków i leptonów.
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się