Учебно-методический комплекс по дисциплине Физика атомного ядра и частиц Для направления/специальности 5104000 / 010701

Вид материалаУчебно-методический комплекс

Содержание


Обязательный минимум содержания
2. Примерная учебная программа курса, рекомендуемая УМО «Физика».
Свойства атомных ядер.
Взаимодействие нуклонов и свойства ядерных сил.
Электромагнитные взаимодействия.
Сильные взаимодействия.
Слабые взаимодействия.
Дискретные симметрии.
Современные астрофизические представления.
Рабочая программа
2 Пояснительная записка. Цели и задачи курса
3. Тематический план
Объем часов
4.1 Содержание курса по неделям.
Объем часов
4.2 План семинаров по курсу «Физика ядра и частиц»
4. 3 Перечень лабораторных работ по курсу «Ядерная физика»
4.4 Учебно-методические материалы по дисциплине.
Сведения об учебниках
Наименование, гриф
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4   5


ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»


Кафедра__ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ


Учебно-методический комплекс по дисциплине


Физика атомного ядра и частиц


Для направления/специальности 5104000 / 010701


Кемерово

2007 г.





СОДЕРЖАНИЕ

(указываются элементы комплекса и номера страниц)


1. Требования Государственного образовательного стандарта ВПО

(специальность 010701-Физика ) к обязательному минимуму

содержания основной образовательной программы и к уровню

подготовки выпускника по курсу «Физика атомного ядра и частиц».

2. Примерная учебная программа курса, рекомендуемая УМО «Физика».

3. Рабочая программа курса.

4. . Методические рекомендации по изучению дисциплины для

студентов

5. Учебно-методические материалы.
  1. Оценочные и диагностические средства итоговой государственной аттестации и учебно-методическое обеспечение их проведения.
  2. Электронный вариант всех документов.



1. Требования Государственного образовательного стандарта ВПО (специальность 010701-Физика ) к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы и к уровню подготовки выпускника по курсу «Физика атомного ядра и частиц».


Обязательный минимум содержания: Свойства атомных ядер. Радиоактивность. Взаимодействие нуклонов и свойства ядерных сил. Модели атомных ядер. Ядерные реакции. Взаимодействие ядерного излучения с веществом. Частицы и взаимодействия. Эксперименты в физике высоких энергий. Электромагнитные взаимодействия. Сильные взаимодействия. Слабые взаимодействия Дискретные симметрии. Объединение взаимодействий. Современные астрофизические представления


2. Примерная учебная программа курса, рекомендуемая УМО «Физика».


Введение. Основные этапы развития физики атомного ядра и частиц. Масштабы явлений микромира.

Свойства атомных ядер. Опыт Резерфорда. Размеры ядер. Ядро как совокупность протонов и нейтронов. Распределение заряда в ядре. Масса и энергия связи ядра. Удельная энергия связи. Стабильные и радиоактивные ядра. Квантовые характеристики ядерных состояний. Спин и магнитный момент ядра. Квадрупольный момент ядра. Методы измерения массы ядер, нейтрона протона. Энергия связи и зависимость от нуклонного состава. Магические числа. Зеркальные ядра. Формула Вайцзеккера. Рассеяние электронов на ядрах, протонах и нейтронах. Форм-фактор ядра. Характеристики протонов, нейтронов и электронов.

Радиоактивность. Радиоактивные превращения ядер. Радиоактивные семейства. Искусственная радиоактивность. Виды распада:  - распад, механизм распада, туннельный эффект, роль центробежного барьера. Зависимость периода  -распада от энергии  -частиц. Правила отбора.  - распад. Экспериментальное доказательство существования нейтрино. Несохранение четности в  - распаде. Разрешенные и запрещенные  - переходы.  - излучение ядер. Правила отбора. Электрические и магнитные переходы. Ядерная изомерия. Внутренняя конверсия. Эффект Мессбауэра. Применение эффекта Мессбауэра. Датировка событий.

Взаимодействие нуклонов и свойства ядерных сил. Свойства ядерных сил. Система двух нуклонов. Дейтрон. Тензорный характер ядерных сил. Зарядовая независимость ядерных сил. Изоспин. Обменный характер ядерных сил. Мезонная модель нуклон – нуклонного взаимодействия.

Модели атомных ядер. Основные экспериментальные факты. Микроскопические и коллективные модели. Модель Ферми-газа. Капельная модель ядра. Полуэмпирическая формула энергии связи ядра. Деформация ядер. Квадрупольный электрический момент. Физическое обоснование оболочечной модели. Потенциал среднего ядерного поля. Спин-орбитальное взаимодействие. Одночастичные состояния в ядерном потенциале. Коллективные свойства ядер. Колебательные и вращательные состояния ядер. Обобщенная модель ядра.

Ядерные реакции. Методы изучения ядерных реакций. Детекторы частиц. Принципы работы ускорителей. Законы сохранения в ядерных реакциях. Энергия и порог реакции. Сечения реакций. Каналы реакций. Кинематика ядерных реакций. Механизмы ядерных реакций. Модель составного ядра. Резонансные ядерные реакции. Формула Брейта-Вигнера. Прямые ядерные реакции. Оптическая модель ядра. Взаимодействие фотонов и электронов с ядрами. Нейтронная физика. Деление ядер. Деление изотопов урана нейтронами. Цепная реакция деления. Ядерные взрывы. Ядерные реакторы. Теория подкритичного ядерного реактора. Реакции синтеза легких ядер. Термоядерная энергия. Трансурановые элементы.

Взаимодействие ядерного излучения с веществом. Взаимодействие заряженных частиц со средой. Тяжелые и легкие частицы. Потери энергии на ионизацию и возбуждение атомов. Радиационные потери. Пробеги заряженных частиц. Взаимодействие нейтронов с веществом. Замедление нейтронов. Прохождение -излучения через вещество: фотоэффект, Комптон – эффект, рождение электрон-позитронных пар. Эффект Вавилова – Черенкова. Дозиметрия. Биологическое действие излучения и защита от него.

Частицы и взаимодействия. Четыре типа фундаментальных взаимодействия. Константы и радиусы взаимодействия. Принципы описания взаимодействия частиц в квантовой теории поля. Переносчики взаимодействия. Понятие о диаграммах Фейнмана. Основные характеристики частиц. Классификация частиц. Фотон, лептоны, мезоны и барионы. Калибровочные бозоны. Фундаментальные частицы. Квантовые числа частиц и законы сохранения. Античастицы. Возбужденные состояния адронов. Резонансы. Странные частицы. Античастицы. Нейтральные частицы.