FY545: Partikelfysik

07008701 (tidligere UVA) er identisk med denne kursusbeskrivelse. 
Kurset løber intensivt i første halvdel af semestret.

Ingen

Studerende, der følger kurset, forventes at have kendskab til klassisk mekanik, speciel relativitetsteori og indledende kvantemekanik.

Ved kursets afslutning vil den studerende have et solidt fundament i moderne partikelfysik og fænomenologi. Kurset skaber derfor et vigtigt grundlag for at kunne fortsætte med at studere partikelfysik og relativistisk kvantefelteori på højere niveau.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i kurserne FY504 Klassisk Fysik, FY521 Indledende Kvantemekanik I og FY522 Indledende Kvantemekanik II, og giver et fagligt grundlag for at studere emnerne partikelfysik, relativistisk kvantefeltteori, astrofysik og generel relativitetsteori og kosmologi, der er placeret senere i uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence til at forstå og beskrive elementarpartiklernes verden ved hjælp af fysikkens fundamentale naturlove.
• Give færdigheder til at identificere de grundlæggende fysiske vekselvirkninger og mekanismer som ligger til grund for de observerede fænomener i moderne eksperimenter.
• Give viden om elementarpartikler, Standard Modellen og universets byggesten.

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• Identificere hvilke fundmentale vekselvirkninger der ligger til grund for et givent fænomen.
• Udnytte konsekvenserne af bevarede symmetrier.
• Beregne amplituder og spredningstværsnit for en lang række QED processer.

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• The eightfold way
• Kvarker og leptoner.
• Mesoner og baryoner.
• Relativistisk kinematik.
• Symmetrier. Både kontinuerte og diskrete. Isospin og P, C og T.
• Dirac ligningen, Klein-Gordon ligningen og Maxwells ligninger og gauge invarians.
• Feynman diagrammer og Feynman regler.
• Møller og Bhabha spredning. Elektron-positron annihilation og kreation.

David Griffiths: Introduction to Elementary Particles.
Se BlackBoard for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

• Aktivitet - Antal timer:
  
• Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 20
• træningsfase: Antal timer: 26
• Eksaminatorie: Antal timer: 26
• Studiefase: Antal timer:
• Total: Antal timer:

Introfasen består af forelæsninger hvor kursets centrale emner gennemgås. Dette både med teori og via eksempler. Selvom undervisningen foregår ved forelæsninger lægges der stor vægt på ofte at involvere de studerende ved spørgsmål og diskussion. 

I træningsfasen forventes det at den studerende opbygger sine færdigheder via opgaveløsning og diskussion mellem underviseren og de andre studerende. Den studerende vil ofte løse opgaver ved tavlen i fælleskab med de andre studerende.

Aktiviteter i studiefasen: Opgave og problemløsning.