Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност




ИмеУчебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност
Дата на преобразуване06.10.2012
Размер83.12 Kb.
ТипПрограма
източникhttp://www.uni-sofia.bg/index.php/bul/content/download/58483/473735/version/1/file/NPPh-MF.doc

СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ”

ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ




Утвърдена с Протокол на ФС N: …../ ……..

Декан:

/доц. д-р Д. Мърваков/



УЧЕБНА ПРОГРАМА

ПО ДИСЦИПЛИНАТА: ФИЗИКА НА АТОМНОТО ЯДРО И ЕЛЕМЕНТАРНИТЕ ЧАСТИЦИ

ВКЛЮЧЕНА В УЧЕБНИЯ ПЛАН НА СПЕЦИАЛНОСТ: МЕДИЦИНСКА ФИЗИКА

СТЕПЕН НА ОБУЧЕНИЕ: БАКАЛАВЪР

КРЕДИТИ: 4.5

КАТЕДРА: АТОМНА ФИЗИКА

ИЗВАДКА ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН

Вид на занятията:

Семестър:

Хорариум-часа/
седмично:


Хорариум-часа
Общо:

Лекции


VI

3

45

Семинарни упражнения








1

15

Общо часа:




4

60

Форма на контрол:

изпит









Анотация


Курсът по Ядрена физика и физика на елементарните частици е едносеместриален (VI семестър). Той е последен от серията курсове по Обща физика, като целта му е да въведе студентите в субатомната физика, с което да завърши изграждането у тях на физическата картина за устройството на света. Курсът започва, малко нетрадиционно, с основни сведения за най-малките структурни частици на материята: кварките и лептоните и техните фундаментални взаимодействия: гравитационно, слабо, електромагнитно и силно. Дава се идея за Стандартния модел на частиците и взаимодействията. Въвеждат се адроните, в частност протона и неутрона като съставени от кварки и атомите ядра като свързани системи от нуклеони. Разглеждат се от единна гледна точка реакциите и превръщанията (разпаданията) в субатомната физика. Кратко се дават основни понятия за фундаменталните симетрии и връзката им със законите за запазване. След това се преминава към описанието на атомните ядра. Разглеждат се основните свойства на ядрата и методите за тяхното определяне, моделите за устройството на ядрената материя. Нужното внимание е отделено на радиоактивността, видовете разпадания и тяхното теоретично обяснение. Дават се основни понятия за най-важните от практическа гледна точка ядрени реакции, за ядреното делене и ядрения синтез.

Кратко се разглежда съвременната експериментална техника в субатомната физика и приложенията на нейните методи и устройства в други области на човешката практика.


СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:




Тема, вид на занятието:

Брой часове

I. Фундаментални частици и взаимодействия (12 часа)





1.

Йерархия и структурата на материята: вещество, атоми, ядра, нуклеони, кварки и лептони. Квантова структура на микросвета.

Основни свойства на обектите на субатомната физика (елементарните частици и атомните ядра): маса, електрически и други заряди, спин, други квантови числа. Фундаментални частици – лептони и кварки. Съставни частици: адрони. Адронна спектроскопия. Атомни ядра.

3

2.

Фундаментални взаимодействия и техните преносители. Интензивност и радиус на действие. Гравитационно, слабо, електромагнитно и силно взаимодействия. Специфика на отделните взаимодействия. Стандартен модел на частиците и взаимодействията.

3

3.

Реакции и превръщания в микросвета. Реакции между елементарни частици. Ядрени реакции. Разпадане. Закон за радиоактивното разпадане. Константа на разпадане, период на полуразпадане и ширина на енергетичните състояния. Примери.

3

4.

Симетрии, инвариантност и закони за запазване. Преобразувания и симетрии в квантовата физика. Пространствени симетрии: непрекъснати и дискретни. Примери: транслации, пространствено отражение, обръщане знака на времето, зарядово спрягане. Връзка между преобразуванията на симетрия и законите за запазване. Точни и нарушени симетрии. Примери.

3

ІI. Свойства и строеж на атомните ядра (15 часа)




6.

Състав на атомното ядро: изотопи, изотони, изобари. Маса на ядрото в основно състояние и енергия на свързване. Методи за определяне на масата. Приложения на енергията на свързване: енергия за отделяне на частица; енергия на реакцията.

3

7.

Разпределение на ядрения заряд и ядрената материя. Методи за изучаването му: разсейване на бързи електрони и неутрони, огледални ядра и други.

2

8.

Ядрени моменти и методи за измерването им. Спин на ядрото. Електромагнитни моменти: магнитен диполен момент, електричен квадруполен момент. Ядрен магнитен резонанс.

3

9.

Стабилност на ядрата. Радиоактивно разпадане. Енергетични условия.

-разпадане: основни факти; емпиричен закон на Гайгер-Нътъл; теория на -разпадането.

-разпадане: видове, теория на Ферми за -разпадането; сравнителен период на полуразпадане; графика на Кюри; подборни правила по спин и четност при -разпадането.

Гама-преходи: подборни правила при -преходите; вътрешна конверсия; ядрена изомерия

5

10.

Последователни разпадания и радиоактивни семейства. Естествена радиоактивност.

2

III. Модели за строежа на ядрата (7 часа)




11.

Капков модел на ядрото – формула на Вайцзекер за масата; масова парабола за изобарни ядра. Едночастичен слоест модел: магически числа; силно спин-орбитално взаимодействие; експериментални потвърждения. Колективни модели: вибрации на ядрената материя; ротация на деформираните ядра. Ообобщени модели

5

12.

Силно ядрено взаимодействие: свойства, спинова зависимост, зарядова независимост (изоспин); обменен характер; потенциали на силното ядрено взаимодействие.

2

IV. Специфични ядрени реакции и приложения (6 часа)




13.

Механизми на ядрените реакции: съставно ядро и преки реакции; резонансни реакции. Ядрени реакции с неутрони, получаване на изкуствени радиоактивни ядра, приложения.

3

14.

Делене на ядрата: факти и елементарна теория; делене от бавни и от бързи неутрони. Верижна реакция. Ядрен синтез: енергия на активация; термоядрени реакции в звездите. Неуправляеми и управляеми реакции на делене и синтез. Бомби и реактори.

3

V. Експериментална техника в субатомната физика (5 часа)




15.

Ускорители – видове, принципи на действие, характеристики. Приложения в техниката, медицината и другаде.

2

16.

Регистрация на бързи заредени частици, неутрони и гама-кванти. Типове детектори и техни основни характеристики. Приложения извън физичните изследвания.

3

СЕМИНАРНИ ЗАНЯТИЯ (15 часа)


Тема 1. Квантови микрообекти. Елементарни частици и атомни ядра. Фундаментални взаимодействия.

Тема 2. Реакции и разпадания. Класически и релативистки кинематични зависимости.

Тема 3. Основни свойства на ядрата. Ядрени формфактори.

Тема 4. Спин и магнитни моменти на ядрата.

Тема 5. Закон за радиоактивното разпадане. Последователни разпадания. –разпадане.

Тема 6. –разпадане.

Тема 7. –преходи и вътрешна конверсия.

Тема 8. Експериментални методи на субатомната физика.


ФОРМА НА КОНТРОЛ:

Проверката на знанията се провежда чрес едно домашно задание в средата на семестъра и един писмен тест в края на семестъра. И двете се оценяват от водещия семинарните занятия и оценките се вземат предвид от преподавателя на изпита.

КРИТЕРИИ ЗА ОЦЕНЯВАНЕ НА ИЗПИТ:

Проверката на знанията се прави на общ изпит от преподавателя и водещия семинара на съответната група. Студентите изтеглят 2 въпроса от конспекта и ги развиват писмено. След това се провежда устен изпит, по време на който студентите трябва да изложат подробно материала по изтеглените въпроси и да отговорят на допълнително зададените кратки въпроси.

В крайната оценка участва с тегло 1/3 оценката от семинарните занятия, която взема предвид цялостната работа на студента през учебната година и представянето му на текущите проверки.


ЛИТЕРАТУРА:

  1. У. Уилямс, Физика на ядрото и елементарните частици, Издателство на Софийския университет, 2000 г.

  2. А. Минкова, Ядрена физика - лекции (в процес на издаване, електронният вариант е достъпен на http://atomic.phys.uni-sofia.bg/elektronna-biblioteka/lectures/aiaf-Minkova/)

  3. Н. Балабанов, Ядрена физика, Пловдивско университетско издателство, 1998 г.

  4. E. Henley, A. Garcia, Subatomic Physics – 3d edition, World Sci. Pub., 2007 (има превод на руски език на първото издание: Г. Фрауенфельдер, З. Хенли, Субатомная физика, изд. “Мир”, Москва, 1979 г.)

  5. A. Das, T. Ferbel, Introduction to Nuclear and Particle Physics, 2nd edition, World Sci. Pub., 2003.

  6. К.Н.Мухин, Экспериментальная ядерная физика, т. І – Физика атомного ядра, изд. “Энергоатомиздат”, Москва, 1983 г.

  7. L.Valantin, Subatomic Physics: Nuclei аnd Particles, Vol. 1&2, Nord-Holland Pub., 1981 (има превод на руски Л.Валантэн, Субатомная физика, Ядра и частицы, т.І и т. ІІ, Москва, “Мир”, 1986 г.)


Изготвил програмата:

март 2008 доц. д-р Румен Ценов

Свързани:

Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconУчебна програма по дисциплината: Увод във Физиката на eлеменарните частици включена в учебния план на специалност: Физика, Инженерна Физика, яте
Обсъжда се проблема с масите на неутрината и техните осцилации. Разглеждат се опитите за построяване на модели, обединяващи електромагните,...
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconСофийски университет "Св. Климент Охридски"
Включена в учебния план на специалност: физика на ядрото и елементарните частици; теоретична физика
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconСофийски университет "СВ. Климент охридски" физически факултет
Включена в учебния план на специалност: Физика на ядрото и елементарните частици
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconСофийски Университет "Св. Климент Охридски" Физически факултет Утвърдена с Протокол на фс № / Декан
...
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconСофийски университет "СВ. Климент охридски" физически факултет утвърдена с протокол на фс № / Декан
Включена в учебния план на специалност “Физика на ядрото и елементарните частици”
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconУчебна програма по дисциплината: Физика на полупроводниковите прибори включена в учебния план на специалност: инженерна физика
С това се поставя основа за други специализиращи курсове с подобна тематика. Използва се материалът от предхождащи курсове като увод...
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconУчебна програма по дисциплината : Експериментална ядрена физика включена в учебния план на специалност: Физика, Инж физика
Целта на курса е да запознае студентите с основните съвременни методи на ядрената спектроскопия, постановка, техника и първична обработка...
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconУчебна програма по дисциплината : Експериментална ядрена физика включена в учебния план на специалност: Физика, Инж физика
Целта на курса е да запознае студентите с основните съвременни методи на ядрената спектроскопия, постановка, техника и първична обработка...
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconУчебна програма по дисциплината: Атомна физика и взаимодействие на йонизиращите лъчения с веществото включена в учебния план на специалност: Инженерна физика
По дисциплината: Атомна физика и взаимодействие на йонизиращите лъчения с веществото
Учебна програма по дисциплината: физика на атомното ядро и елементарните частици включена в учебния план на специалност iconСофийски Университет "Св. Климент Охридски"
Включена в учебния план на специалност: “ Физика на ядрото и елементарните часгици”
Поставете бутон на вашия сайт:
Документация


Базата данни е защитена от авторски права ©bgconv.com 2012
прилага по отношение на администрацията
Документация
Дом