Preskoči na glavno vsebino

Fizika jedra in osnovnih delcev

2020/2021
Program:
Univerzitetni študijski program 1. stopnje Fizika
Smer:
Meteorologija
Letnik:
3 letnik
Semester:
drugi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
7
Jezik:
slovenski
Nosilec predmeta:

prof. dr. Boštjan Golob

Izvajalec (kontaktna oseba):
Ure na teden – 2. semester:
Predavanja
3
Seminar
0
Vaje
2
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik, opravljena predavanja Kvantne mehanike I.

Vsebina

Jedro. Statične količine: masa, velikost, vrtilna količina, magnetni moment. Struktura jedra. Sipalni presek, verjetnost za razpad. Razpadi: alfa, beta, gama in razcep.
Interakcije in polja, sklopitvene konstante, senčenje nabioja, polarizacija vakuuma, odvisnost sklopitvenih konstant od energije.
Ohranitveni zakoni in simetrije, zveza med simetrijo Hamiltoniana in ohranitvenim zakonom.
Kvarkovski model hadronov, valovne f. osnovnih hadronov, multipleti.
Gostota toka delcev iz Schroedingerjeve in Klein-Gordonove enačbe; ko- in kontra-varijantni zapis četvercev, naravne enote; Diracova enačba, Paulijeve in Diracove (gamma) matrike; rešitve Diracove enačbe, bispinorji.
Elektromagnetna interakcija. Sipanje leptonov.
Šibka interakcija, razpad beta, razpad piona in miona, kršitev parnosti, konjugacije naboja in CP. Matrika CKM. Nevtralna šibka interakcija.
Elektrošibka interakcija.
Nevtrini: mešanje in mase.
Fizika delcev in kozmologija.

Temeljni literatura in viri

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

Cilji in kompetence

Cilji: Študent spozna osnovne zakonitosti na področju fizike jedra in osnovnih delcev.
Predmetno specifične kompetence: Poznavanje osnvonih lastnosti jeder in njihove strukture. Pregled sveta osnovnih delcev in razumevanje interakcij med njimi. Zmožnost reševanja osnovnih problemov s področja fizike jedra in delcev. Kritično ovrednotenje in uporaba novih spoznanj na področju fizik jeder in osnovnih delcev.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje
Pridobitev osnovnega znanja na področju fizike jeder in osnovnih delcev. Poznavanje in razumevanje interakcij med osnovnimi delci. Sposobnost povezovanja teoretičnih napovedi in meritev.
Uporaba
Razumevanje različnih interakcij med osnovnimi delci in njihove povezanosti. Povezava osnovnih zakonitosti fizike delcev z makroskopskimi zakonitostmi. Uporaba osnovnih zakonov pri določanju lastnosti delcev in procesov v mikroskopskem svetu.
Refleksija
Kritično ovrednotenje teoretičnih napovedi z rezultati meritev. Kvantno mehanski principi pri klasifikaciji procesov v mikroskopskem svetu.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Izračuni v relativistični kvantni fiziki. Povezava med fiziko delcev in kozmologijo. Sposobnost razumevanja pojavov ter razlaganja in vrednotenja rezultatov meritev.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, vaje, fakultativna strokovna ekskurzija.

Načini ocenjevanja

Kolokviji, pisni izpit
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca
  1. Belle Collaboration, LIN, S.-W., BITENC, Urban, BRAČKO, Marko, FRATINA,
    Saša, GOLOB, Boštjan, KORPAR, Samo, KRIŽAN, Peter, PESTOTNIK, Rok,
    STANIČ, Samo, STARIČ, Marko, ZUPANC, Anže. Difference in direct chargeparity
    violation between charged and neutral B meson decays. Nature (Lond.),
    2008, vol. 452, str. 332-335. [COBISS-SI-ID 21553703], [JCR, WoS do 13. 2.
    2013: št. citatov (TC): 54, čistih citatov (CI): 48, normirano št. čistih citatov
    4
    (NC): 18, Scopus do 20. 2. 2013: št. citatov (TC): 68, čistih citatov (CI): 62,
    normirano št. čistih citatov (NC): 92]
  2. Belle Collaboration, STARIČ, Marko, GOLOB, Boštjan, BITENC, Urban,
    BRAČKO, Marko, FRATINA, Saša, GORIŠEK, Andrej, KORPAR, Samo, KRIŽAN,
    Peter, PESTOTNIK, Rok, STANIČ, Samo, ZUPANC, Anže. Evidence for D[sup]0 -
    (D[bar])[sup]0 mixing. Phys. rev. lett., 2007, vol. 98, no. 21, str. 211803-1-
    211803-6, doi: 10.1103/PhysRevLett.98.211803. [COBISS-SI-ID 20795943],
    [JCR, WoS do 13. 2. 2013: št. citatov (TC): 109, čistih citatov (CI): 98,
    normirano št. čistih citatov (NC): 39, Scopus do 15. 1. 2013: št. citatov (TC):
    131, čistih citatov (CI): 123, normirano št. čistih citatov (NC): 49]
  3. Belle Collaboration, KO, B. R., BRAČKO, Marko, GOLOB, Boštjan, KORPAR,
    Samo, KRIŽAN, Peter, PESTOTNIK, Rok, PETRIČ, Marko, SMERKOL, Peter,
    STANIČ, Samo, STARIČ, Marko, ZUPANC, Anže. Evidence for CP violation in the
    decay D[sup]+ [to] K[sup]0[sub]S [pi][sup]+. Phys. rev. lett., 2012, vol. 109,
    no. 2, str. 021601-1-021601-6, doi: 10.1103/PhysRevLett.109.021601.
    [COBISS-SI-ID 25990183], [JCR, WoS do 7. 11. 2012: št. citatov (TC): 1, čistih
    citatov (CI): 1, normirano št. čistih citatov (NC): 0, Scopus do 16. 1. 2013: št.
    citatov (TC): 1, čistih citatov (CI): 1, normirano št. čistih citatov (NC): 0]
  4. DORŠNER, Ilja, FAJFER, Svjetlana, KAMENIK, Jernej, KOŠNIK, Nejc. Light
    colored scalars from grand unification and the forward-backward asymmetry in
    t[bar]t production. Phys. rev., D Part. fields gravit. cosmol., 2010, vol. 81, no.
    5, str. 055009-1-055009-11. [COBISS-SI-ID 23517735], [JCR, WoS do 10. 9.
    2013: št. citatov (TC): 92, čistih citatov (CI): 84, normirano št. čistih citatov
    (NC): 27, Scopus do 3. 9. 2013: št. citatov (TC): 81, čistih citatov (CI): 75,
    normirano št. čistih citatov (NC): 24]
  5. FAJFER, Svjetlana, KAMENIK, Jernej, NIŠANDŽIĆ, Ivan. B[to] D[sup][ast][tau]
    [nu][bar][sub][tau] sensitivity to new physics. Phys. rev., D Part. fields gravit.
    cosmol., 2012, vol. 85, no. 9, str. 094025-1-094025-9, doi:
    10.1103/PhysRevD.85.094025. [COBISS-SI-ID 25811495], [JCR, WoS do 11. 9.
    2013: št. citatov (TC): 19, čistih citatov (CI): 18, normirano št. čistih citatov
    (NC): 5, Scopusdo 25. 9. 2013: št. citatov (TC): 26, čistih citatov (CI): 24,
    normirano št. čistih citatov (NC): 7]