Kursplan för Partikelfysik

Elementary Particle Physics

Kursplan

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1FA347
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik A1N

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå

    • G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    • G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    • G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    • GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

    Avancerad nivå

    • A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    • A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    • A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    • AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2010-03-18
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2021-03-26
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: HT 2022
  • Behörighet: 120 hp med Kvantfysik och Mekanik III. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

  • kategorisera partiklar och partikelreaktioner i termer av kvanttal och växelverkan samt rita enkla reaktionsdiagram (Feynmandiagram)
  • redogöra för ingredienserna i partikelfysikens standardmodell
  • redogöra för hur experimentella data tolkas i termer av grundläggande egenskaper hos kvarkar, leptoner och kraftförmedlare
  • beräkna reaktioner och sönderfall med relativistisk kinematik
  • använda begreppet invariant massa för att bestämma partikelproduktion
  • beskriva partikelfysikens tekniska förutsättningar och teknologiöverföring till samhället
  • självständigt identifiera centrala begrepp inom ett för partikelfysiken relevant ämne och presentera dessa för kursens övriga studenter, samt kommentera och ge konstruktiv kritik på andras presentationer (opponering).

Innehåll

Översikt över modern partikelfysik med tonvikt på fundamentala begrepp och processer:

En introduktion till partikelfysikens standardmodell. Antipartiklar. Symmetrier och bevarandelagar samt deras betydelse i partikelfysik. Hadron-hadronväxelverkan. Kvarkmodellen inkl. spektroskopi. Kvantkromodynamik (QCD). Elektromagnetisk växelverkan - formfaktorer.

Partonmodellen och djupt oelastisk spridning - strukturfunktioner. Svag växelverkan inkl. betasönderfall och Cabibbo-Kobayashi-Maskawamixning. Förenad elektrosvag växelverkan, W-, Z- och Higgs partikeln. Bortom standardmodellen: förening av stark och elektrosvag växelverkan, supersymmetri, neutrinooscillationer mm.

Orientering om teknik för partikelacceleration och partikeldetektion. Diskussion av innovation, industrisamarbete samt kunskaps- och teknologiöverföring till övriga samhället, liksom aspekter av samarbete inom stora internationella konstellationer.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, seminarium, studentpresentationer av miniprojekt med fördjupning i ett partikelfysikområde.

Examination

Muntlig projektpresentation inklusive konstruktiv kritik av andras presentation ("opponering") (1hp). Skriftlig tentamen vid kursens slut och deltagande i seminarium (4 hp) samt frivilliga inlämningsuppgifter. Godkända inlämningsuppgifter ger en bonus som tillgodoräknas vid första ordinarie tentamen och vid de två första ordinarie omtentamina.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: HT 2022

I bibliotekets söktjänst kan du se om en titel finns elektroniskt.

  • Martin, Brian R.; Shaw, Graham Particle Physics, 4th Edition

    John Wiley & Sons, 2017

    Se bibliotekets söktjänst

    Obligatorisk

  • Nordling, Carl; Österman, Jonny Physics handbook : for science and engineering

    Ninth edition: Lund: Studentlitteratur, [2020]

    Se bibliotekets söktjänst

    Obligatorisk