FYSS4302 Hiukkasfysiikka, osa B (4 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2024-2025, 2025-2026, 2026-2027, 2027-2028

Kuvaus

Osa B: Hiukkasfysiikan STANDARDIMALLI

  • Klassisen kenttäteorian perusteet

  • Ryhmäteorian perusteet, erityisesti U(1), SU(2) ja SU(3) ryhmät

  • Lagrangen tiheys, Eulerin-Lagrangen liikeyhtälöt 

  • Klassisen sähködynamiikan mittasymmetria

  • Relativistinen kvanttimekaniikka: Kleinin-Gordonin ja Diracin yhtälöt

  • Kvanttielektrodynamiikka

  • Kvanttiväridynamiikka

  • Sähköheikko yhtenäisteoria

  • Spontaani symmetriarikko ja Higgsin mekanismi

  • Vaikutusalojen laskeminen Feynmanin sääntöjä soveltaen häiriöteorian alimmassa kertaluvussa

  • CKM matriisi ja kvarkkien sekoittuminen

  • Hiukkasfysiikan kokeellisista menetelmistä 

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija

  • Ymmärtää kvanttielektrodynamiikan, kvanttiväridynamiikan ja sähköheikon yhtenäisteorian rakenteen mittasymmetriaperiaatteesta lähtien ja tuntee näiden teorioiden ilmiömaailmaa

  • Osaa ryhmäteorian alkeet

  • Ymmärtää, miten alkeishiukkaset saavat massan Higgsin mekanismin välityksellä

  • Osaa kuvata sirontaprosesseja matemaattisesti Feynmanin diagrammeja ja Feynmanin sääntöjä hyväksi käyttäen

  • Hahmottaa, miten hiukkasfysiikkaa tutkitaan kokeellisesti 

Esitietojen kuvaus

  • FYSA2030 ja FYSA2032 Kvanttimekaniikka A ja B

  • FYSA2004 Moderni fysiikka, osa B (erityinen suhteellisuusteoria)

  • FYSS4301 Hiukkasfysiikka, osa A 

Oppimateriaalit

Kari J. Eskolan tai luennoijan luentomoniste

Kirjallisuus

  • B.R. Martin and G. Shaw: Particle Physics (Wiley), ISBN 0471 97285
  • F. Halzen and A.D. Martin: Quarks & leptons, An introductory course in modern particle physics (Wiley), ISBN 0-471-88741-2

Suoritustavat

Tapa 1

Kuvaus:
Tämä on suositeltu suoritustapa: luennot+laskuharjoitukset+lopputentti
Arviointiperusteet:
Laskuharjoitukset (max 20 p) + lopputentti (max 40 p) = max 60 p. Laskuharjoituspisteet ovat aina osana kurssin arvostelua.
Opetusajankohta:
Periodi 2
Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Kuvaus:
Tätä suoritustapaa ei suositella. Tämä suoritustapa on tarkoitettu opiskelijoille, joille suoritustapa 1 ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suorituksen käytännön järjestelyistä on sovittava luennoitsijan kanssa.
Arviointiperusteet:
Arviointiperusteet ovat samat kuin suositellussa suoritustavassa 1: laskuharjoitukset (max 20 p) + lopputentti (max 40 p) = max 60 p
Opetusajankohta:
Periodi 2
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (4 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
<p>Harjoitustehtävät ja lopputentti. Painotus: harjoitustehtävät 1/3 ja lopputentti 2/3.</p>
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Luennot ja laskuharjoitukset + lopputentti. 

Oppimateriaalit:

Kari J. Eskolan tai luennoitsijan luentomoniste

Ei julkaistua opetusta
x

Itsenäinen työskentely (4 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
<p>Harjoitustehtävät ja tentti.&nbsp;Painotus: harjoitustehtävät 1/3 + lopputentti 2/3.</p>
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja tentti.  

Oppimateriaalit:

Kari J. Eskolan tai luennoijan luentomoniste

Ei julkaistua opetusta