SI2400 Teoretisk partikelfysik 7,5 hp

Theoretical Particle Physics

”Teoretisk partikelfysik” skall ge den studerande grundläggande kunskaper om partiklarnas systematik och reaktioner inom ramen för den så kallade standardmodellen.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Fysik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 för programstuderande

VT20 för programstuderande

Lärandemål

Efter fullgjord kurs skall du kunna:

  • känna till och beskriva partikelfysikens standardmodell.
  • beräkna sönderfallssannolikheter och spridningstvärsnitt med hjälp av relativistisk kinematik.
  • använda symmetrier för att begränsa S-matrisens form, t.ex. isospinn, diskreta symmetrier och rumtidssymmetrier.
  • redogöra för och beskriva hadronernas statiska egenskaper utifrån kvarkmodellen.
  • känna till grunddragen i den elektrosvaga teorin.
  • ha kännedom om hur djupt inelastisk spridning påvisar existensen av kvarkar i nukleonerna.
  • känna till grundläggande neutrinofysik och beskriva neutrinooscillationer.

Kursens huvudsakliga innehåll

Inledande översikt. Konserveringslagar. Elementär reaktionslära. Feynmandiagram. Lorentzinvarians. Enpartikeltillstånd. Binära reaktioner. Massbestämning. Spridningsteori (S-matrisen, sönderfallssannolikhet, spridningstvärsnitt). Symmetrier. Tidsomkastning. Rumsspegling. Laddningskonjugering. Bestämning av partiklars spinn och paritet. Isospinn. Särtal. Kvarkmodellen. Färgbegreppet. Hadronspektroskopi. Kvarkonium. Kvarkars elektrosvaga växelverkan. Higgsmekanismen. Djupt inelastisk spridning. Neutrinofysik. Neutrinooscillationer.

Behörighet

Rekommenderade förkunskaper:
Relativitetsteori
Kvantmekanik, fortsättningskurs
Relativistisk kvantfysik (rekommenderad)

Litteratur

The course book is:

  • D. Griffiths, Introduction to Elementary Particles, 2nd rev. ed, Wiley-VCH (2008)

There are also several other books that can be used:

  • W.N. Cottingham and D.A. Greenwood, An Introduction to the Standard Model of Particle Physics, 2nd ed., Cambridge (2007)
  • F. Halzen and A.D. Martin, Quarks and Leptons, Wiley (1984)
  • Q. Ho-Kim and X.-Y. Pham, Elementary Particles and Their Interactions - Concepts and Phenomena, Springer (1998)
  • A. Seiden, Particle Physics - A Comprehensive Introduction, Addison-Wesley (2005)
  • H. Snellman, Elementary Particle Physics, KTH (2004)
  • M. Thomson, Modern Particle Physics, Cambridge (2013)

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgifter, 4,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TEN1 - Tentamen, 3,0, betygsskala: P, F

Krav för slutbetyg

Inlämningsuppgifter (INL1; 4,5 hp) och teoritentamen (TEN1; 3 hp).

Ges av

SCI/Fysik grundutbildning

Kontaktperson

Tommy Ohlsson (tohlsson@kth.se)

Examinator

Tommy Ohlsson <tohlsson@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2011.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.