Kursplan för
Modern experimentell partikelfysik
Modern Experimental Particle Physics
EXTP35, 7,5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)
Gäller för: Läsåret 2013/14
Beslutad av: Utbildningsnämnd B
Beslutsdatum: 2013-04-10
Allmänna uppgifter
Valfri för: F4, F4-aft
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska
Syfte
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- visa avancerad kunskap om aktuella problemställningar i
experimentell partikelfysik.
- visa avancerad kunskap om det experimentella programmet vid
Large Hadron Collider (LHC) på CERN.
- visa deskriptiv kunskap om flera moderna frontlinjeexperiment
i partikelfysik.
- visa förståelse för nuvarande och framtida trender i
modern experimentell partikelfysik.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- visa förmåga att analysera partikelfysikexperimentets
relevans och forskningspotential.
- visa förmåga att tolka vetenskapliga publikationer inom
kursens ämnesområde.
- visa förmåga att föreslå en tillämpbar infallsvinkel eller
lösning för ett angivet problem inom kursens ämnesområde.
- visa förmåga att självständigt leta efter och förvärva
information som är nödvändigt för en recension eller en analys
av ett givet problem inom kursens ämnesområde.
- visa förmåga att muntligt vidarebefordra resultat av
projektarbetet och delta i diskussioner vid presentationer av andra
studenternas projektarbeten.
Kursinnehåll
Kursen adresserar aktuella problemställningar i partikel- och
astropartikelfysik, och fokuserar i
aktuella och planerade experiment i ämnesområdet. Kursen täcker
följande frågor:
- Aktuell frontlinjeforskning:
- Partikelfysik: standardmodellen, precisionsmätningar;
CP-brott; bortom standardmodellen (letandet efter Higgs,
supersymmetri, extra dimensioner etc.); tungjonsfysik
- Neutrinofysik: neutrinooscillationer; neutrinomassor; kosmiska
neutriner
- Letandet efter den mörka materien
- Astropartikelfysik: ultrahögenergetisk kosmisk strålning
(gammastrålning, laddade partiklar, neutriner, antipartiklar)
- Letandet efter gravitoner: interferometri
- Experiment och metoder:
- Experiment vid Large Hadron Collider: acceleratorn:
kollisioner, tvärsnitt; experiment (ALICE, ATLAS, CMS, LHCb);
problemställningar i protonprotonkollisioner (standardmodellen,
Higgs, supersymmetri, extra dimensioner, CPbrott);
tungjonsprogrammet; superLHC
- Linjärkolliderare: acceleratorer: kollisioner, tvärsnitt
(ILC, CLIC); experiment; problemställningar (standardmodellen,
Higgs, supersymmetri, extra dimensioner)
- Myonkolliderare: acceleratorer: kollisioner, tvärsnitt;
experiment; problemställningar
- Neutrinoexperiment: acceleratorbaserade; reaktorbaserade;
detektion av atmosfära neutriner och solneutriner
- Detektion av den mörka materien: underjordiska detektorer
- Astropartikelexperiment: jordbaserade; satelliter
- Letandet efter gravitoner: interferometerexperiment
Kursens examination
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen, inlämningsuppgifter och muntlig presentation av projektarbeten. Deltagande i övningar och projektarbeten och därmed integrerad annan undervisning är obligatoriskt. Slutbetyget avgörs genom en sammanvägning av resultaten på de moment som ingår i examinationen. I sammanvägningen ges de olika delmoment vikter enligt deras relativ betydelse.
Antagningsuppgifter
Förutsatta förkunskaper: FAFF10 Atom- och kärnfysik med tillämpningar
Begränsat antal platser: Nej
Kurslitteratur
- Enligt av institutionen fastställd litteraturlista vilken skall finnas tillgänglig senast fem veckor före kursstart.
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Oxana Smirnova, Oxana.Smirnova@hep.lu.se
Hemsida: http://www.edu.physics.lu.se/FYST17