פרופ' ארז עציון- פיסיקת הגרעין וחלקיקים אלמנטרים 86-351

א. מטרות הקורס:

פיזיקה של אנרגיות גבוהות: הכרה כללית של "המודל הסטנדרטי" ומושגי יסוד, חלקיקים אלמנטריים, כוחות, מבנה הדרונים, סימטריות, חוקי שימור, דיאגרמות פיינמן.

מאיצים וגלאים: עקרונות פיזיקליים ואופן השימוש בטכנולוגיות השונות.

פיזיקה גרעינית: תכונות הגרעין, התפרקויות רדיואקטיביות ומודלים.

 

ב. תוכן הקורס ותכנית מפורטת:

  1. חלקיקים ואנרגיות גבוהות
  • לפטונים, קוורקים, בוזונים, בריונים ומזונים. כוחות.
  • חתכי פעולה, אמפליטודת פיזור, רזוננסים.
  • סימטריות וחוקי שימור, מטען C, זוגיות P, מטען בריוני, מטען לפטוני.
  • מבנה הדרונים ו deep inelastic scattering
  • איזוספין, סימטרית "טעם" מקורבת, צבע ,Charmonium
  • המילטוניאן ודיגרמות פיינמן.  קודקדים ופרופגטורים.
  • אינטרקציות חלשות: הנייטרינו, בורגיות, אי-שימור זוגיות, שבירת CP.
  • איחוד האינטרקציות האלקטרומגנטיות והחלשות:  W, Z, חלקיק היגס.
  1. מאיצים וגלאי חלקיקים
  • אינטראקציה של חלקיקים\קרינה עם חומר
  • עקרונות גילוי חלקיקים, סוגי גלאים.
  • מאיצים
  1. גרעין האטום
  • תכונות הגרעין: מסה, אנרגית קשר, ממדים, ספין ומומנט מגנטי, התפלגות מטען ופיזור אלקטרונים, יציבות, התפרקות רדיואקטיבית, ביקוע.
  • מודלים למבנה הגרעין: מודל "טיפת הנוזל" ונוסחת וייצקר, גז פרמי, מודל הקליפות ומספרי קסם, המודל הקיבוצי.
  • סימטרית מטען  ואיזוספין.
  • קרינה גרעינית: דעיכת α, β, γ – אינטרקציות חזקות, חלשות, ואלקטרומגנטיות.
  • כוחות גרעיניים, מזונים.

 

ג. חובות הקורס:

 

     דרישות קדם: קורסי פיסיקה שנה שניה.

 חובות / דרישות / מטלות: הגשת לפחות 70% מתרגילי הבית, ובחינה מסכמת

 מרכיבי הציון הסופי (ציון מספרי / ציון עובר): 100% בחינה

 

ד. ביבליוגרפיה:

  • B. R. Martin – “Nuclear and Particle Physics”
  • Martin & Shaw – “Particle Physics”
  • A. Das & T. Ferbel – “Introduction to Nuclear and Particle Physics”
  • D. H. Perkins – “Introduction to High Energy Physics”
  • Halzen & Martin – “Quarks and Leptons”
  • D. Griffiths – “Introduction to Elementary Particles”