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 פיזיקה 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”