Kursplan för Partikelfysik

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

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

Skriftlig tentamen vid kursens slut, inlämningsuppgifter och seminarium (4 hp). Muntlig projektpresentation (1 hp).

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.