Moderna fizika II

Cilji in predmetno specifične kompetence

Študent spozna osnovne zakonitosti na področju fizike atomov, jeder in osnovnih delcev.
Predmetno specifične kompetence: Poznavanje in razumevanje interakcij med osnovnimi delci in med njihovimi vezanimi stanji. Sposobnost za reševanje konkretnih problemov s področja fizike atomov, jeder in osnovnih delcev. Sposobnost povezovanja teoretičnih napovedi in meritev. Kritično ovrednotenje in uporaba novih spoznanj na področju fizike atomov, jeder in osnovnih delcev.

Opis vsebine

Atomi: Atomi z več elektroni. Večelektronska valovna funkcija kot produkt enodelčnih stanj. Paulijevo izključitveno načelo. Konfiguracije. Skupna tirna in spinska vrtilna količina,  sklopitev L-S.

Molekule: Ionska vez, kovalentna vez . Molekularne vibracije, rotacije in spektri.

Jedra: Lastnosti jeder, sile med nukleoni. Modeli jeder: semiempirična formula, lupinski model. Jedrski magnetni moment in magnetna resonanca. Razpadi alfa in beta. Učinki sevanja. Jedrske reakcije, sipanje, reakcijski presek. Cepitev jeder in jedrski reaktor. Zlivanje lahkih jeder.

Delci: Pospeševalniki delcev. Detektorji delcev: meritev gibalne količine in energije. Uporaba v medicinski diagnostiki in terapiji. Relativistična kvantna mehanika, antidelci in virtualni delci. Simetrije in ohranitveni zakoni: vrtilna količina, naboj, barionsko število, parnost. Kvarki in hadroni: hadronski multipleti in kvarkovski model, močna interakcija.

Temeljna literatura

• J. Strnad, Fizika IV. DMFA.
• M. Rosina, Jedrska fizika. DMFA.
• D. Perkins, Introduction to High Energy Physics. Cambridge University Press, 2000.

Predvideni študijski dosežki

Znanje in razumevanje
Pridobitev osnovnega znanja na področju fizike atomov, jeder in osnovnih delcev. Poznavanje in razumevanje interakcij med osnovnimi delci. Sposobnost povezovanja teoretičnih napovedi in meritev.

Uporaba
Razumevanje interakcij med osnovnimi delci in interakcij med osnovnimi delci in jedri, njihov vpliv na nastanek in razvoj vesolja, stabilnost materije. Razumevanje fizikalnih osnov metod detekcije.

Refleksija
Kritično ovredotenje teoretičnih napovedi z rezultati meritev.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Prehod od teoretičnih fizikalnih predmetov k razumevanju osnovnih lastnosti atomov, molekul, jeder in osnovnih delcev in k uporabi znanja v tehnologiji in medicini

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, računske vaje, domače naloge in konzultacije.

Pogoji za vključitev v delo oziroma za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v 2. letnik

Metode ocenjevanja in ocenjevalna lestvica

• Pisni in ustni izpit. Namesto pismenega izpita lahko opravljen kolokvij iz vaj.
• Ocene: 1-5 (negativno), 6-10 (pozitivno) (po Statutu UL).

Metode evalvacije kakovosti

Študentska anketa (univerzitetna in interna).

Sestavljalec učnega načrta

• Prof. dr. Svjetlana Fajfer
• Prof. dr. Peter Krizan