Laser na swobodnych elektronach w Hamburgu
|
|
- Seweryn Wawrzyniak
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Laser na swobodnych elektronach w Hamburgu Janusz A. Zakrzewski Instytut Fizyki Doświadczalnej, Uniwersytet Warszawski Pamięci Bjoerna Wiika 1. Wstęp Niniejszy wykład, rozpoczynający XXXVI Zjazd Fizyków Polskich w Toruniu, pragnę poświęcić pamięci dyrektora generalnego Niemieckiego Ośrodka Synchrotronu Elektronowego (DESY) w Hamburgu, Profesora Bjoerna Wiika (rys. 1), zmarłego tragicznie w lutym 1999 r. Bjoern Wiik, członek zagraniczny Polskiej Akademii Nauk, profesor honorowy Instytutu Fizyki Jądrowej w Krakowie i jeden z najwybitniejszych fizyków w dziedzinie fizyki wielkich energii, miał być gościem poprzedniego Zjazdu Fizyków w Białymstoku, zaproszonym do wygłoszenia wykładu. Zacznę od przypomnienia kilku faktów z jego życia. Wspomnę wpierw o jego kluczowym udziale w jednym z najważniejszych osiągnięć fizyki wielkich energii odkryciu gluonów (gluonowego promieniowania hamowania) a następnie o jego roli w rozwoju fizyki w Polsce. Pod koniec lat 70. Bjoern Wiik uczestniczył w eksperymencie TASSO przy akceleratorze PETRA w DESY, mającym na celu badanie zderzeń przeciwbieżnych wiązek elektronów i pozytonów. I to on właśnie przedstawił na konferencji w Bergen (1979) pierwszy przypadek o charakterystycznej strukturze trójdżetowej (ang. three-jet event), świadczącej o udziale gluonu w anihilacji elektronu z pozytonem (rys. 2). Przypadek ten różnił się zdecydowanie od przypadków dwudżetowych, powstających zazwyczaj w procesie anihilacji elektronów z pozytonami przy bardzo wielkich energiach (ok. 30 GeV) w układzie ich środka masy. Dżety te są strumieniami hadronów, na które rozpada się para kwark antykwark tworzona w takim procesie. Gluon wypromieniowany przez jeden z kwarków również rozpada się na hadrony, tworząc w ten sposób wspomniany przypadek trójdżetowy. Za to odkrycie Bjoern Wiik, P. Soeding i S.L. Wu zostali uhonorowani przez Europejskie Towarzystwo Fizyczne w 1995 r. prestiżową nagrodą z dziedziny fizyki cząstek elementarnych (Particle Physics Prize). Rys. 1. Bjoern Wiik ( ). Red.). Wykład laureata Nagrody Smoluchowskiego Warburga za rok 2001 (patrz Kronika w zesz. 3/2001 PF, s. 162 POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK
2 Wiadomo, że proton zawiera trzy kwarki walencyjne (dwa kwarki u i jeden d) oraz wiążące je gluony. Procesy wirtualnego rozszczepiania gluonów na pary kwark antykwark (tzw. morze, rys. 3) zwiększają liczbę partonów w protonie, wskutek czego każdy parton unosi jedynie mały ułamek x całkowitego pędu protonu. Par- Rys. 2. Pierwszy przypadek trójdżetowy zaobserwowany w eksperymencie TASSO przy energii 27,4 GeV (w układzie środka masy elektronu i pozytonu). Rysunek przedstawia wektory pędów cząstek naładowanych, rzutowane na płaszczyznę prostopadłą do wiązek e + e (linie kreskowane oznaczają kierunki trzech dżetów). Przypadek ten przedstawił Bjoern Wiik na konferencji w Bergen (1979). 2. Współpraca Bjoerna Wiika z polskimi fizykami Wkrótce po odkryciu gluonów Wiik podjął się nowego zadania w DESY: kierowania projektem HERA, czyli budową i uruchomieniem (w latach ) akceleratora, w którym przeciwbieżne wiązki elektronów (bądź pozytonów) zderzają się z protonami. Odegrał wówczas istotną rolę w inspirowaniu udziału polskich ośrodków naukowych z Krakowa i Warszawy w tym projekcie; wielokrotnie odwiedzał Kraków i Warszawę, zapraszając polskich fizyków, inżynierów i techników na długoterminowe pobyty w DESY w celu uczestnictwa w konstrukcji i uruchamianiu akceleratora HERA. Ich udział w projekcie HERA został oceniony wysoko przez kierownictwo projektu i dyrekcję DESY. Krakowskie i warszawskie ośrodki naukowe uczestniczyły aktywnie w międzynarodowych współpracach H1 i ZEUS przy budowie wielkich detektorów dla akceleratora HERA. Od 1992 r. zbierają one i analizują dane doświadczalne dotyczące głęboko nieelastycznego rozpraszania elektronów (bądź pozytonów) na protonach. Z wielu uzyskanych dotąd wyników przedstawię tylko jeden, dotyczący tzw. miękkich partonów (ang. soft partons) w protonie. Rys. 3. Struktura protonu: trzy kwarki walencyjne, gluony i morze par kwark antykwark. tony te stają się obserwowalne już przy przekazach czteropędu Q 2 rzędu 1 GeV 2, czyli na odległościach 0,2 fm (ze względu na związek wynikający z zasady nieoznaczoności 0,2/Q). Dzięki wielkim energiom, jakie osiąga się w akceleratorze HERA (Ecms ep = 314 GeV), można już przy takich wartościach Q 2 zaobserwować partony unoszące zaledwie x = 10 5 pędu protonu! Doświadczenia przeprowadzone przy akceleratorze HERA przynoszą zaskakujący wynik: funkcja struktury protonu, F 2 (x, Q 2 ), zależna od rozkładów gęstości kwarków w protonie, wykazuje gwałtowny wzrost dla x < 0,2 poczynając od wartości Q 2 1 GeV 2 (rys. 4). Wzrost ten jest tym gwałtowniejszy, im większa jest wartość Q 2. Znaczy to, że przy wzrastających Q 2, a więc malejących odległościach, liczba kwarków unoszących mały ułamek całkowitego pędu x w protonie zwiększa się. Podobny wniosek dotyczy gluonów. Tak więc na coraz mniejszych odległościach liczba miękkich partonów w protonie jest, jak się okazuje, coraz większa! 3. Projekt TESLA W 1991 roku rozpoczęto w DESY, z inicjatywy Bjoerna Wiika, prace nad projektem TESLA, tj. planowaniem budowy liniowego akceleratora przeciwbieżnych wiązek elektronów i pozytonów z wykorzystaniem nadprzewodzących 8 POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK 2002
3 Rys. 4. Zależność funkcji struktury F 2 od x przy ustalonych wartościach Q 2, wyznaczona w eksperymentach H1 i ZEUS przy akceleratorze HERA (dla rozpraszania z wymianą tzw. prądu neutralnego). Zaznaczone są również dane pochodzące z eksperymentów o nieruchomej tarczy. Linie ciągłe oznaczają przewidywania chromodynamiki kwantowej w przybliżeniu wyższego rzędu (QCD NLO), dopasowane do danych z eksperymentów H1 i ZEUS. elementów przyspieszających (niobowych wnęk rezonansowych) 1. Do realizacji tego projektu potrzebne są wiązki elektronów o szczególnych własnościach, jakich mogą dostarczyć tylko nadprzewodzące wnęki niobowe. Z czysto technicznego punktu widzenia taki akcelerator można było budować już wtedy, gdy sugerował to Wiik. Jednakże przy ówczesnych parametrach wnęk akcelerator taki byłby zbyt kosztowny. Wiik oceniał, że przy osiąganych rutynowo pod koniec lat 80. gradientach pól przyspieszających w takich wnękach (g ok. 5 MV/m) i kosztach liniowych (to jest na jednostkę długości akceleratora) ok. 200 k$/m, koszty przyspieszenia elektronów o 1 MV wynosiły ok. 40 tys. dolarów. Tymczasem na to, aby projekt był ekonomicznie akceptowalny, powinny one być zmniejszone ok. 20 razy. Tak więc cel do osiągnięcia to zmniejszenie kosztów z 40 k$/mv do 2 k$/mv. Jak to osiągnąć? Wiik zaproponował, by gradienty przyspieszające były ok. 5-krotnie większe (g ok. 25 MV/m), a koszty liniowe ok. 4-krotnie mniejsze (ok. 50 k$/m). Dla osiągnięcia tego celu Bjoern Wiik zainicjował w 1991 r. powstanie współpracy kilku instytucji naukowych z Niemiec i kilku krajów świata, stanowiących jądro przyszłej Współpracy TESLA, powołanej formalnie w 1994 r. i obejmującej obecnie 39 instytutów z 9 krajów. Od samego początku w inicjatywie tej uczestniczyły polskie instytucje naukowe: Polska Akademia Nauk z Instytutem Fizyki PAN oraz Centrum Badań Wysokociśnieniowych PAN w Warszawie, Państwowa Agencja Atomistyki z Instytutem Fizyki Jądrowej w Krakowie oraz Instytutem Problemów Jądrowych w Świerku, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie oraz Uniwersytet Warszawski. Polskim przedstawicielem w Radzie Współpracy TESLA był od początku autor tego referatu; obecnie do Rady należą również: prof. J. Niewodniczański (prezes Państwowej Agencji Atomistyki), prof. A. Eskreys (IF UJ), prof. D. Kisielewska (AGH), prof. A. Legocki (Instytut Chemii Bioorganicznej PAN, Poznań). Podstawę prawną naszej współpracy w tej dziedzinie stanowią umowy zawarte w latach 1995 i 1998 przez prof. Bjoerna Wiika, dyrektora DESY od 1993 r., z prezesami Polskiej Akademii Nauk oraz Państwowej Agencji Atomistyki. Współpraca TESLA podjęła w pierwszej kolejności prace badawczo-rozwojowe (R&D) nad technologią wnęk nadprzewodzących celem zbudowania w DESY próbnego akceleratora liniowego o długości 100 m wraz ze zintegrowanym z nim laserem na swobodnych elektronach (Free Electron Laser FEL). Stworzone w DESY urządzenie dla tych prac, nazwane TTF (TESLA Test Facility), składa się m. in. z pomieszczeń o dużej czystości, pracowni do obróbki chemicznej, pieca do wygrzewania w temperaturze 1400 C, układu do płukania wodą pod wielkim ciśnieniem i systemu kriogenicznego do prowadzenia badań nad wnękami niobowymi w temperaturze 1,8 K zasilanymi ze źródła (klistronu) w.cz. f = 1,3 GHz. 1 Więcej o tym projekcie napisałem w artykule Projekt TESLA w DESY, Postępy Fizyki 52, 259 (2001). POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK
4 Przy takiej częstości we wnęce powstaje fala stojąca o długości λ = 0,23 m, przyspieszająca elektrony. W pracowniach tych sprawdza się i ulepsza jakość produkowanych przemysłowo wnęk niobowych (o dziewięciu komórkach; długość takiej wnęki wynosi 1,035 m, rys. 5) dla uzyskania w pierwszym etapie gradientu pola g = 15 MV/m i czynnika dobroci (definiowanego jako stosunek energii gromadzonej we wnęce do strat energii w jej ściankach) Q 0 = , do wykorzystania w próbnym akceleratorze TTF. Następny etap prac rozwojowych przewiduje osiągnięcie wartości założonych dla docelowego akceleratora TESLA, tj. g = 25 MV/m, Q 0 = przy f = 1,3 GHz. Dalsze zmniejszenie kosztów można uzyskać m.in. przez zastosowanie rozważanej obecnie tzw. superstruktury (zaproponowanej przez J. Sekutowicza), w której z jednej złączki (main power coupler) zasila się 4 wnęki o 7 komórkach położone bliżej względem siebie, zamiast jak w dotychczasowej konfiguracji bardziej od siebie oddalonych 3 wnęk o 9 komórkach. Można w ten sposób znacznie zwiększyć tzw. czynnik wypełnienia (filling factor), będący stosunkiem aktywnej długości akceleratora do jego długości całkowitej. Wszystkie szczegóły projektu TESLA zostały przedstawione w Raporcie Technicznym (Technical Design Report), opublikowanym podczas sympozjum w DESY w marcu 2001 r. Rys. 6. Wyniki pomiarów dla 11 wnęk dostarczonych do TTF. Na osi pionowej odłożony jest czynnik dobroci Q 0, na osi poziomej natężenie elektrycznego pola przyspieszającego we wnęce. Rys. 5. Montaż wnęk w pracowni TTF (w lewej części fotografia wnęki). Prace prowadzone w TTF doprowadziły do ogromnego postępu w przemysłowej produkcji niobowych wnęk rezonansowych, w tym przy użyciu nowych metod. W DESY osiąga się obecnie bez problemu gradienty znacznie przewyższające założone wartości 15 MV/m i Q 0 = (rys. 6). W najlepszych wnękach uzyskuje się gradienty 30 MV/m, a po zastosowaniu wprowadzonej ostatnio metody elektrolitycznego czyszczenia (ang. electropolishing) wnęk wartości jeszcze większe (dla wnęk o jednej komórce aż 40 MV/m!, rys. 7). Rys. 7. Postęp osiągnięty w budowie wnęk nadprzewodzących. Na osi pionowej odłożone są gradienty osiągane w kolejnych latach odłożonych wzdłuż osi poziomej. Dla zbudowania prototypowego akceleratora liniowego TTF użyto wnęk o gradientach nie mniejszych niż g = 15 MV/m. Podstawowym 10 POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK 2002
5 elementem budowy tego akceleratora jest moduł kriogeniczny o długości 12,2 m, składający się z 8 wnęk o 9 komórkach umieszczonych wraz z systemem rozprowadzania helu we wspólnym kriostacie. Wnęki zasilane są prądem w.cz. 1,3 GHz przez złączki. W pierwszej fazie projektu akcelerator TTF składa się z dwóch modułów kriogenicznych mających dostarczać na wyjściu elektrony o energii E b 300 MeV; w fazie drugiej zostanie on przedłużony o następne moduły dla osiągnięcia energii co najmniej 1 GeV. W uruchomionym akceleratorze TTF źródłem elektronów jest fotokatoda Cs 2 Te, umieszczona w zwykłej wnęce rezonansowej (1,5 komórki) zasilanej prądem w.cz. 1,3 GHz. Fotokatoda oświetlana jest impulsami światła w nadfiolecie emitowanymi przez układ laserowy zsynchronizowany z zasilaczem 1,3 GHz. Za nią znajduje się wnęka nadprzewodząca o 9 komórkach, przyspieszająca elektrony do energii 16 MeV. Stwierdzono, że na wyjściu z tego układu znormalizowana emitancja wiązki wynosiła ε = (4 ± 1)π mrad mm dla paczki o ładunku 1 nc i długości 0,25 mm; odstępy między paczkami wynosiły 1 µs. Energia wiązki na wyjściu z drugiego modułu była równa (233 ± 5) MeV. Odpowiednio uformowaną wiązkę wprowadzono do undulatora układu stałych magnesów o biegunach skierowanych naprzemiennie w górę i w dół. Składa się on z trzech części, o długości 4,5 m każda, co daje długość efektywną 13,5 m (całkowita długość 14,1 m). Okres przestrzenny undulatora λ u = 27,3 mm, a indukcja magnetyczna w maksimum B u = 0,46 T, co prowadzi do wartości parametru undulatora K = 1,17, gdzie K = eλ u B u /2πm e ; e jest tu ładunkiem elementarnym, a m e masą spoczynkową elektronu. Znormalizowana emitancja wiązki na wejściu do undulatora wynosiła ε = (6 ± 3)π mrad mm. Zauważmy, że mała emitancja wiązki i duży ładunek paczki są zasadnicze dla osiągnięcia akcji laserowej. 4. Działanie lasera Laser na swobodnych elektronach działa na zasadzie samowzmacniającej się emisji spontanicznej SASE (Self-Amplified Spontaneous Emission), oczekiwanej wówczas, gdy krótkie, intensywne paczki elektronów przechodzą przez długi undulator o wielkiej precyzji prowadzenia wiązki (rys. 8, u góry). Taka wiązka elektronów może wykładniczo wzmacniać pole spontanicznego promieniowania synchrotronowego emitowanego wzdłuż kierunku wiązki elektronów, jeśli długość fali fotonu λ f spełnia warunek rezonansu określony przez energię wiązki oraz okres przestrzenny λ u i parametr undulatora K: λ f = (λ u /2γ 2 )(1 + K 2 /2), gdzie γ jest czynnikiem Lorentza dla elektronu. Z dobrym przybliżeniem λ f λ u /2γ 2 ; związek ten można otrzymać zakładając, że w czasie, gdy foton przebywa drogę λ u, elektron przesuwa się o długość fali λ f (warunek rezonansu). Jak widać ze wzoru, długość fali λ f można zmieniać w sposób płynny, zmieniając energię elektronów E b (czynnik γ). Stwarza to możliwość uzyskiwania bardzo małych długości fali λ f przez zwiększanie energii wiązki elektronów. Rys. 8. U góry: przebieg wiązki elektronowej przez undulator z emisją promieniowania synchrotronowego w procesie samowzmacniającej się emisji spontanicznej SASE. U dołu: podłużna modulacja gęstości paczki elektronów przechodzących przez undulator. Uwaga: zaznaczone rozmiary dotyczą promieniowania o długości fali λ f = 0,1 nm. Na to, by proces SASE się rozwinął, undulator musi być jednak dostatecznie długi, tak POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK
6 by pole elektryczne fali elektromagnetycznej wypromieniowanej w pierwszej jego części, biegnąc wzdłuż wiązki, mogło oddziaływać dostatecznie długo na elektrony poddane równocześnie działaniu pola magnetycznego undulatora. Innymi słowy, spontaniczne promieniowanie synchrotronowe z pierwszej części undulatora prowadzi do wzmocnienia w drugiej jego części. Wzmocnienie to następuje w wyniku wspólnego oddziaływania obu pól, powodującego podłużną modulację (ang. microbunching) gęstości paczki elektronów o okresie przestrzennym równym długości fali fotonu λ f (rys. 8, u dołu). W tak zmodulowanej paczce elektrony skupione w obszarze o rozmiarach rzędu λ f zaczynają emitować promieniowanie spójne, co powoduje, że natężenie promieniowania staje się proporcjonalne do liczby elektronów w kwadracie (a nie w pierwszej potędze, jak w procesie bez wzmocnienia). W miarę przebiegu fali przez undulator moc promieniowania wzrasta wykładniczo z odległością z wzdłuż undulatora: P (z) = AP 0 exp(2z/l g ), gdzie A i P 0 to tzw. czynnik sprzężenia i moc wejściowa, a L g długość wzmocnienia. Zauważmy, że proces SASE działa na zasadzie pojedynczego przebiegu promieniowania, nie wymaga więc stosowania zwierciadeł koniecznych w zwykłych laserach; zwierciadła takie nie istnieją dla tak krótkich fal, jakie można osiągać w FEL. Rys. 9. Strona WWW z 22 lutego 2000 r. donosząca o uruchomieniu lasera na swobodnych elektronach w DESY. Rysunek przedstawia natężenie obserwowanego promieniowania w funkcji długości fali. 5. Pierwsze wyniki Akcję laserową przy użyciu wiązki elektronów z akceleratora TTF zaobserwowano po raz pierwszy 22 lutego 2000 r. (rys. 9). Najbardziej uderzającym dowodem pojawienia się procesu SASE był znaczny wzrost natężenia promieniowania wzdłuż osi, gdy wiązka elektronów nakładała się na promieniowanie wzdłuż całego jej przebiegu przez undulator. Zaobserwowane natężenie promieniowania w oknie o rozmiarach ±200 µm wokół położenia wiązki było ponad 100 razy większe niż natężenie promieniowania spontanicznego. Zgodnie z oczekiwaniem, natężenie procesu SASE okazało się zależne od ładunku paczki w sposób silnie nieliniowy (w odróżnieniu od emisji spontanicznej, rys. 10). Długość fali promieniowania biegnącego wzdłuż osi wyznaczono jako λ f = 108,5 nm, co jest zgodne z podanymi wyżej wartościami energii E b i parametru K. Ważną cechą promienio- Rys. 10. Skokowy wzrost natężenia promieniowania (oś pionowa) związany z pojawieniem się procesu samowzmacniającej się emisji spontanicznej (SASE) przy zmianie ładunku elektrycznego paczki elektronów (oś pozioma) od 0,2 nc do 0,8 nc. wania pochodzącego z procesu SASE jest koncentracja energii promieniowania w stożku o znacznie mniejszym kącie rozwarcia niż dla procesu sponta- 12 POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK 2002
7 nicznego (1/γ). Wyniki pomiarów potwierdzają to oczekiwanie. Stwierdzono też, że praktycznie cała długość undulatora przyczynia się do wzmocnienia. Wzmocnienie lasera na swobodnych elektronach można zdefiniować jako stosunek mocy na wyjściu P w do mocy na wejściu P 0, czyli G = AP w /P 0. Dla FEL, w którym proces SASE zaczyna się od szumu (shot noise), oszacowano wartość P 0 jako równą mocy promieniowania zewnętrznego (seeding radiation) lasera, prowadzącego do takiej samej mocy na wyjściu P w jak dla FEL. Przyjmując A 0,1 oszacowano, że wzmocnienie było równe G 3000, tzn. że promieniowanie zostało wzmocnione 300-krotnie w stosunku do spontanicznej emisji z undulatora. Była to pierwsza na świecie obserwacja promieniowania o tak krótkiej fali (w nadfiolecie) wytworzonego przez FEL. Dotychczasowe lasery działające na zasadzie SASE osiągały długości fal nie mniejsze niż 200 nm. W ten sposób otwarto drogę do laserów na swobodnych elektronach dostarczających promieniowania w zakresie długości fal aż do twardego promieniowania rentgenowskiego (0,1 nm). Na zebraniu Współpracy TESLA w lipcu 2000 roku dyrektor DESY, prof. Albrecht Wagner, poinformował, że od czasu pierwszej obserwacji w lutym 2000 r. akcję laserową w TTF zaobserwowano w zakresie długości fal nm. W następnej fazie projektu TTF, Współpraca TESLA ma zamiar przedłużyć akcelerator próbny TTF do długości 300 m, tak by dostarczał on wiązki elektronów o energii 1 GeV oraz skonstruować źródła promieniowania typu FEL aż do długości fali 6 nm (miękkie promieniowanie rentgenowskie). Planuje się oddanie tego urządzenia pracownikom naukowym do prac badawczych w 2003 r. I jeszcze wiadomość z ostatniej chwili: tuż przed Zjazdem, 17 września, członkowie Współpracy TESLA otrzymali wiadomość rozesłaną przez szefa projektu, Joerga Rossbacha, w której czytamy: Z satysfakcją informuję, że laser na swobodnych elektronach (FEL) działający przy akceleratorze TTF osiągnął nasycenie przy długości fali 98 nm. Zaobserwowane nasycenie i moc w maksimum są zgodne z oczekiwaniami. Z wiadomości przekazanej prasie przez dyrekcję DESY 19 września wynika, że 10 września br. uzyskano nasycenie, tj. maksymalne wzmocnienie promieniowania (rys. 11), rzędu 10 7 razy, co jest zgodne z oczekiwaniem teoretycznym. Dyrektor badań naukowych w DESY, prof. Jochen Schneider, skomentował to następująco: W porównaniu z najsilniejszymi źródłami promieniowania sychrotronowego, nasz laser na swobodnych elektronach jest milion razy lepszy. Rys. 11. Moc promieniowania laserowego E (na osi pionowej, w skali logarytmicznej) w funkcji położenia z wzdłuż undulatora (na osi poziomej). Zgodnie z oczekiwaniem, moc promieniowania wzrasta wykładniczo aż do osiągnięcia nasycenia przy ok. 12 metrach. Całkowita długość undulatora wynosi 14,1 m. Rys. 12. Strona z oryginalnych notatek Bjoerna Wiika (użytych podczas wykładu w Warszawie na początku lat 90.), przedstawiająca przewidywania dotyczące projektowanego lasera na swobodnych elektronach emitującego promieniowanie o długości fali λ f = 0,1 nm. POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK
8 Można się spodziewać, że lasery na swobodnych elektronach, emitujące bardzo intensywne, krótkie impulsy spójnego promieniowania, znajdą zastosowanie w fizyce, biologii, chemii, farmakologii, badaniach materiałowych i innych dziedzinach nauk przyrodniczych, otwierając przed uczonymi zupełnie nowe możliwości badawcze. Wykład swój zakończę notatkami przedstawionymi przez Bjoerna Wiika na wykładzie wygłoszonym na początku lat 90. w Warszawie (rys. 12). Przedstawiają one przewidywania dotyczące projektowanego przez Wiika lasera na swobodnych elektronach o długości fali 0,1 nm. Promieniowanie takiego lasera miałoby wielkie natężenie (rzędu fotonów/s mrad 0,1%), bardzo krótkie impulsy (rzędu 100 fs), zmienianą w sposób ciągły długość fali λ f oraz spójność przestrzenną i czasową. Mam nadzieję, że międzynarodowe środowisko fizyków zrealizuje ten fascynujący projekt! 14 POSTĘPY FIZYKI TOM DODATKOWY 53D ROK 2002
WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Współczesne eksperymenty Wprowadzenie Akceleratory Zderzacze Detektory LHC Mapa drogowa Współczesne
Bardziej szczegółowoTheory Polish (Poland)
Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 1 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 2.12. 2009 Współczesne eksperymenty-wprowadzenie Detektory Akceleratory Zderzacze LHC Mapa drogowa Tevatron-
Bardziej szczegółowoVI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki
r. akad. 005/ 006 VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki 1. Fale materii. Rozpraszanie cząstek wysokich energii mikroskopią na bardzo małych odległościach.. Akceleratory elektronów i protonów.
Bardziej szczegółowoRozpraszanie elektron-proton
Rozpraszanie elektron-proton V Badania struktury atomu - rozpraszanie Rutherforda. Rozpraszanie elastyczne elektronu na punktowym protonie. Rozpraszanie elastyczne elektronu na protonie o skończonych wymiarach.
Bardziej szczegółowoCząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa
Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan Wstęp Klasyfikacja cząstek elementarnych Model Standardowy 2 Wstęp 3 Jednostki, konwencje Prędkość światła c ~ 3 x 10 8 m/s Stała
Bardziej szczegółowoAtomowa budowa materii
Atomowa budowa materii Wszystkie obiekty materialne zbudowane są z tych samych elementów cząstek elementarnych Cząstki elementarne oddziałują tylko kilkoma sposobami oddziaływania wymieniając kwanty pól
Bardziej szczegółowon n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)
n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A 1 2 / B hν exp( ) 1 kt (24) Powyższe równanie określające gęstość widmową energii promieniowania
Bardziej szczegółowoI. PROMIENIOWANIE CIEPLNE
I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.
Bardziej szczegółowoFizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła
W- (Jaroszewicz) 19 slajdów Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Fizyka kwantowa promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne kwantyzacja światła efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy
Bardziej szczegółowo!!!DEL są źródłami światła niespójnego.
Dioda elektroluminescencyjna DEL Element czynny DEL to złącze p-n. Gdy zostanie ono spolaryzowane w kierunku przewodzenia, to w obszarze typu p, w warstwie o grubości rzędu 1µm, wytwarza się stan inwersji
Bardziej szczegółowoPromieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X
Promieniowanie X Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X Lampa rentgenowska Lampa rentgenowska Promieniowanie rentgenowskie
Bardziej szczegółowocz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład 14: Pole magnetyczne cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Wektor indukcji pola magnetycznego, siła Lorentza v F L Jeżeli na dodatni ładunek
Bardziej szczegółowoStruktura porotonu cd.
Struktura porotonu cd. Funkcje struktury Łamanie skalowania QCD Spinowa struktura protonu Ewa Rondio, 2 kwietnia 2007 wykład 7 informacja Termin egzaminu 21 czerwca, godz.9.00 Wiemy już jak wygląda nukleon???
Bardziej szczegółowoOddziaływanie cząstek z materią
Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki
Bardziej szczegółowoCHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER
CHARATERYSTYA WIĄZI GENEROWANEJ PRZEZ LASER ształt wiązki lasera i jej widmo są rezultatem interferencji promieniowania we wnęce rezonansowej. W wyniku tego procesu powstają charakterystyczne rozkłady
Bardziej szczegółowoAkceleratory (Å roda, 16 marzec 2005) - Dodał wtorek
Akceleratory (Å roda, 16 marzec 2005) - Dodał wtorek Definicja: Urządzenie do przyspieszania cząstek naładowanych, tj. zwiększania ich energii. Akceleratory można sklasyfikować ze względu na: kształt toru
Bardziej szczegółowoWYKŁAD Wszechświat cząstek elementarnych. 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masa W
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 6 24 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania kolorowe i biegnąca stała sprzężenia α s Oddziaływania słabe Masa W Stałe sprzężenia Siła elementarnego
Bardziej szczegółowoWstęp do oddziaływań hadronów
Wstęp do oddziaływań hadronów Mariusz Przybycień Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademia Górniczo-Hutnicza Wykład 9 M. Przybycień (WFiIS AGH) Wstęp do oddziaływań hadronów Wykład 9 1 / 21 Rozpraszanie
Bardziej szczegółowoOddziaływania fundamentalne
Oddziaływania fundamentalne Silne: krótkozasięgowe (10-15 m). Siła rośnie ze wzrostem odległości. Znaczna siła oddziaływania. Elektromagnetyczne: nieskończony zasięg, siła maleje z kwadratem odległości.
Bardziej szczegółowoWyznaczanie stosunku e/m elektronu
Ćwiczenie 27 Wyznaczanie stosunku e/m elektronu 27.1. Zasada ćwiczenia Elektrony przyspieszane w polu elektrycznym wpadają w pole magnetyczne, skierowane prostopadle do kierunku ich ruchu. Wyznacza się
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siłyprzypomnienie Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest
Bardziej szczegółowoWstęp do Modelu Standardowego
Wstęp do Modelu Standardowego Dynamika oddziaływań cząstek Elektrodynamika kwantowa (QED) Chromodynamika kwantowa (QCD) Oddziaływania słabe Tomasz Szumlak AGH-UST Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Bardziej szczegółowoStruktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład III
Struktura protonu Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład III kinematyka rozpraszania doświadczenie Rutherforda rozpraszanie nieelastyczne partony i kwarki struktura protonu Kinematyka Rozpraszanie
Bardziej szczegółowoEfekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach
Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. p f Θ foton elektron p f p e 0 p e Zderzenia fotonów
Bardziej szczegółowoMaria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8sem.letni.2011-12 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siły Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest
Bardziej szczegółowoAtomy mają moment pędu
Atomy mają moment pędu Model na rysunku jest modelem tylko klasycznym i jak wiemy z mechaniki kwantowej, nie odpowiada dokładnie rzeczywistości Jednakże w mechanice kwantowej elektron nadal ma orbitalny
Bardziej szczegółowoStruktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład V. spin protonu struktura fotonu
Struktura protonu Wykład V równania ewolucji QCD spin protonu struktura fotonu Elementy fizyki czastek elementarnych Funkcja struktury Różniczkowy przekrój czynny na NC DIS elektron proton: d 2 σ dx dq
Bardziej szczegółowoJak fizycy przyśpieszają cząstki?
Jak fizycy przyśpieszają cząstki? Mariusz Sapiński (mariusz.sapinski@cern.ch) CERN, Departament Wiązek 10 października 2011 Definicja Akcelerator cząstek: urządzenie produkujące wiązkę cząstek (jonów lub
Bardziej szczegółowoKlasyczny efekt Halla
Klasyczny efekt Halla Rysunek pochodzi z artykułu pt. W dwuwymiarowym świecie elektronów, autor: Tadeusz Figielski, Wiedza i Życie, nr 4, 1999 r. Pełny tekst artykułu dostępny na stronie http://archiwum.wiz.pl/1999/99044800.asp
Bardziej szczegółowoWstęp do chromodynamiki kwantowej
Wstęp do chromodynamiki kwantowej Wykład 1 przez 2 tygodnie wykład następnie wykład/ćwiczenia/konsultacje/lab proszę pamiętać o konieczności posiadania kąta gdy będziemy korzystać z labolatorium (Mathematica
Bardziej szczegółowoElementy fizyki czastek elementarnych
Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory
Bardziej szczegółowoIII. EFEKT COMPTONA (1923)
III. EFEKT COMPTONA (1923) Zjawisko zmiany długości fali promieniowania roentgenowskiego rozpraszanego na swobodnych elektronach. Zjawisko to stoi u podstaw mechaniki kwantowej. III.1. EFEKT COMPTONA Rys.III.1.
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 6. Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 6 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 11.XI.2009 Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe Cztery podstawowe oddziaływania Oddziaływanie grawitacyjne
Bardziej szczegółowoMetody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy
Metody rezonansowe Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy Co należy wiedzieć Efekt Zeemana, precesja Larmora Wektor magnetyzacji w podstawowym eksperymencie NMR Transformacja Fouriera Procesy
Bardziej szczegółowoPonadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób:
Zastosowanie laserów w Obrazowaniu Medycznym Spis treści 1 Powtórka z fizyki Zjawisko Interferencji 1.1 Koherencja czasowa i przestrzenna 1.2 Droga i czas koherencji 2 Lasery 2.1 Emisja Spontaniczna 2.2
Bardziej szczegółowoPomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła
Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego
Bardziej szczegółowoWstęp do fizyki akceleratorów
Wstęp do fizyki akceleratorów Mariusz Sapiński (mariusz.sapinski@cern.ch) CERN, Departament Wiązek 3 września 2013 Definicja Akcelerator cząstek: urządzenie produkujące wiązkę cząstek (jonów lub cząstek
Bardziej szczegółowoV.6.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c. Zastosowania
V.6.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c. Zastosowania 1. Ogólne wyrażenia na aberrację światła. Rozpad cząstki o masie M na dwie cząstki o masach m 1 i m 3. Rozpraszanie fotonów z lasera GaAs
Bardziej szczegółowoPoszukiwany: bozon Higgsa
Poszukiwany: bozon Higgsa Higgs widoczny w świetle kolajdera liniowego Fizyka Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych: TESLA & ZEUS Poszukiwane: czastki sypersymetryczne (SUSY) Fizyka Czastek i Oddziaływań
Bardziej szczegółowoZjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski
Plan referatu Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski 1. Podstawowe definicje ffl wektory: E, B, ffl nośniki ładunku: elektrony i dziury, ffl podział ciał stałych ze względu na własności elektryczne:
Bardziej szczegółowoElementy fizyki czastek elementarnych
Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory
Bardziej szczegółowoŚwiatło fala, czy strumień cząstek?
1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie
Bardziej szczegółowoAKCELERATORY I DETEKTORY WOKÓŁ NAS
AKCELERATORY I DETEKTORY WOKÓŁ NAS AKCELERATOR W CERN Chociaż akceleratory zostały wynalezione dla fizyki cząstek elementarnych, to tysięcy z nich używa się w innych gałęziach nauki, a także w przemyśle
Bardziej szczegółowoNMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan
NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan Spis zagadnień Fizyczne podstawy zjawiska NMR Parametry widma NMR Procesy relaksacji jądrowej Metody obrazowania Fizyczne podstawy NMR Proton, neutron,
Bardziej szczegółowoKwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.
Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. DUALIZM ŚWIATŁA fala interferencja, dyfrakcja, polaryzacja,... kwant, foton promieniowanie ciała doskonale
Bardziej szczegółowoWYKŁAD I Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Model Standardowy AD 2010
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 13 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Model Standardowy AD 2010 Hadrony i struny gluonowe 20.I. 2010 Hadrony=stany związane kwarków Kwarki zawsze
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki kwantowej i budowy materii
Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 14 15 stycznia 2018 A.F.Żarnecki Podstawy
Bardziej szczegółowoFizyka cząstek elementarnych
Wykład III Metody doświadczalne fizyki cząstek elementarnych I Źródła cząstek elementarnych Elektrony, protony i neutrony tworzą otaczającą nas materię. Aby eksperymentować z elektronami wystarczy zjonizować
Bardziej szczegółowoAkceleratory. Instytut Fizyki Jądrowej PAN 1
Akceleratory fizyka cząstek elementarnych fizyka wysokich energii ruch cząstki w polu magnetycznym i elektrycznym akceleratory elektrostatyczne akcelaratory liniowe akcelaratory kołowe (cykliczne): - cyklotron
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA II. 3. Magnetostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA II 3. Magnetostatyka Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ POLE MAGNETYCZNE Elektryczność zaobserwowana została
Bardziej szczegółowoNiezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita
Niezwykłe światło ultrakrótkie impulsy laserowe Laboratorium Procesów Ultraszybkich Zakład Optyki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego Światło Fala elektromagnetyczna Dla światła widzialnego długość
Bardziej szczegółowoRozszyfrowywanie struktury protonu
Rozszyfrowywanie struktury protonu Metody pomiaru struktury obiektów złożonych v Rozpraszanie elektronów na nukleonie czy na jego składnikach v Składniki punktowe wewnątrz nukleonu to kwarki v Definicja
Bardziej szczegółowoTrzy rodzaje przejść elektronowych między poziomami energetycznymi
Trzy rodzaje przejść elektronowych między poziomami energetycznymi absorpcja elektron przechodzi na wyższy poziom energetyczny dzięki pochłonięciu kwantu o energii równej różnicy energetycznej poziomów
Bardziej szczegółowoRozpraszanie elektron-proton
Rozpraszanie elektron-proton V 1. Badania struktury atomu - rozpraszanie Rutherforda. 2. Rozpraszanie elastyczne elektronu na punktowym protonie. 3. Rozpraszanie elastyczne elektronu na protonie o skończonych
Bardziej szczegółowoAutorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski
Rodzaje rozpadów jądrowych Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Rozpady jądrowe zachodzą zawsze (prędzej czy później) jeśli jądro o pewnej liczbie nukleonów znajdzie się w stanie energetycznym, nie
Bardziej szczegółowoAtmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii. Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN
Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN Promienie kosmiczne najwyższych energii Widmo promieniowania kosmicznego rozciąga się na
Bardziej szczegółowoMetody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA)
Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA) Promieniowaniem X nazywa się promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od około
Bardziej szczegółowoWszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 17.III.2010 Oddziaływania: elektromagnetyczne i grawitacyjne elektromagnetyczne i silne (kolorowe) Biegnące stałe sprzężenia:
Bardziej szczegółowoReakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2
Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie
Bardziej szczegółowoPODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ
PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 194 wysunął hipotezę, że cząstki materialne także charakteryzują się dualizmem korpuskularno-falowym. Hipoteza de Broglie
Bardziej szczegółowoSpin jądra atomowego. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1
Spin jądra atomowego Nukleony mają spin ½: Całkowity kręt nukleonu to: Spin jądra to suma krętów nukleonów: Dla jąder parzysto parzystych, tj. Z i N parzyste ( ee = even-even ) I=0 Dla jąder nieparzystych,
Bardziej szczegółowoSzczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)
Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia) Mariusz Przybycień Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademia Górniczo-Hutnicza Wykład 4 M. Przybycień (WFiIS AGH) Szczególna Teoria Względności
Bardziej szczegółowoNazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 9: Swobodne spadanie
Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 9: Swobodne spadanie Cel ćwiczenia: Obserwacja swobodnego spadania z wykorzystaniem elektronicznej rejestracji czasu przelotu kuli przez punkty pomiarowe. Wyznaczenie
Bardziej szczegółowoElementy fizyki czastek elementarnych
Źródła czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład II Naturalne źródła czastek Źródła promieniotwórcze Promieniowanie kosmiczne Akceleratory czastek Akceleratory elektrostatyczne, liniowe i kołowe
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 43: HALOTRON
Wydział PRACOWNIA FIZYCZNA WFiIS AGH Imię i nazwisko 1. 2. Temat: Data wykonania Data oddania Zwrot do popr. Rok Grupa Zespół Nr ćwiczenia Data oddania Data zaliczenia OCENA Ćwiczenie nr 43: HALOTRON Cel
Bardziej szczegółowo2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424
2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki wykład 8
Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Ładunek elektryczny Grecy ok. 600 r p.n.e. odkryli, że bursztyn potarty o wełnę przyciąga inne (drobne) przedmioty. słowo
Bardziej szczegółowoMetody liniowe wielkiej częstotliwości
Metody liniowe wielkiej częstotliwości Streszczenie Artykuł ten przedstawia trzy najważniejsze metody liniowe wielkiej częstotliwości do przyśpieszania cząstek. Uwzględniono w nim budowę układów przyśpieszających,
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA II. 13. Fizyka atomowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA II 13. Fizyka atomowa Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ ZASADA PAULIEGO Układ okresowy pierwiastków lub jakiekolwiek
Bardziej szczegółowoFizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe
Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Spotkanie 3 Porównanie modeli rozpraszania do pomiarów na Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC i przyszłość fizyki cząstek Rafał Staszewski Maciej Trzebiński
Bardziej szczegółowoRuch ładunków w polu magnetycznym
Ruch ładunków w polu magnetycznym Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Ruch ładunków w polu magnetycznym
Bardziej szczegółowoCząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.
Cząstki elementarne Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Leptony i kwarki są fermionami mają spin połówkowy
Bardziej szczegółowoZderzenia relatywistyczne
Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XVIII: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia nieelastyczne Zderzenia elastyczne - czastki
Bardziej szczegółowoW jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński
W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk Gimli Glider Boeing 767-233 lot: Air Canada
Bardziej szczegółowoZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL X L Rys. 1 Schemat układu doświadczalnego. Fala elektromagnetyczna (światło, mikrofale) po przejściu przez dwie blisko położone (odległe o d) szczeliny
Bardziej szczegółowoRozmycie pasma spektralnego
Rozmycie pasma spektralnego Rozmycie pasma spektralnego Z doświadczenia wiemy, że absorpcja lub emisja promieniowania przez badaną substancję występuje nie tylko przy częstości rezonansowej, tj. częstości
Bardziej szczegółowoOddziaływania elektrosłabe
Oddziaływania elektrosłabe X ODDZIAŁYWANIA ELEKTROSŁABE Fizyka elektrosłaba na LEPie Liczba pokoleń. Bardzo precyzyjne pomiary. Obserwacja przypadków. Uniwersalność leptonów. Mieszanie kwarków. Macierz
Bardziej szczegółowoWyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym
Ćwiczenie 11A Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym 11A.1. Zasada ćwiczenia W ćwiczeniu mierzy się przy pomocy wagi siłę elektrodynamiczną, działającą na odcinek przewodnika
Bardziej szczegółowoOPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki
OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki c Adam Bechler 2006 Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego Rezonansowe oddziaływanie układu atomowego z promieniowaniem "! "!! # $%&'()*+,-./-(01+'2'34'*5%.25%&+)*-(6
Bardziej szczegółowoZderzenia relatywistyczne
Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XIX: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia elastyczne 2 2 Czastki rozproszone takie same jak
Bardziej szczegółowoNiniejsze wyjaśnienia dotyczą jedynie instalacji radiokomunikacyjnych, radiolokacyjnych i radionawigacyjnych.
Wyjaśnienia do rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 21 sierpnia 2007 r. zmieniającego rozporządzenie w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych
Bardziej szczegółowoSłowniczek pojęć fizyki jądrowej
Słowniczek pojęć fizyki jądrowej atom - najmniejsza ilość pierwiastka jaka może istnieć. Atomy składają się z małego, gęstego jądra, zbudowanego z protonów i neutronów (nazywanych inaczej nukleonami),
Bardziej szczegółowoMAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY
MODUŁ MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA OPRACOWANE W RAMACH PROJEKTU: FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY WIRTUALNE LABORATORIA FIZYCZNE NOWOCZESNĄ METODĄ NAUCZANIA. PROGRAM NAUCZANIA FIZYKI Z ELEMENTAMI TECHNOLOGII
Bardziej szczegółowoth- Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO)
Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO) - prof. dr hab. Wiesław Płaczek - prof. dr hab. Elżbieta Richter-Wąs - prof. dr hab. Wojciech Słomiński - prof. dr hab. Jerzy Szwed (Kierownik Zakładu) - dr
Bardziej szczegółowoIV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne
r. akad. 005/ 006 IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne Jan Królikowski Fizyka IBC 1 r. akad. 005/ 006 Pole elektryczne i magnetyczne Pole elektryczne
Bardziej szczegółowoγ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego
γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zaprezentowanie zasady działania pozytonowego tomografu emisyjnego. W doświadczeniu użyjemy detektory scyntylacyjne
Bardziej szczegółowoPrzykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.
Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI. 1. Ładunki q 1 =3,2 10 17 i q 2 =1,6 10 18 znajdują się w próżni
Bardziej szczegółowoWSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)
WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO WSTĘPU W wykładzie zostały bardzo ogólnie przedstawione tylko niektóre zagadnienia z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Sugestie, pytania, uwagi:
Bardziej szczegółowoBozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?
Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Sławomir Stachniewicz, IF PK 1. Standardowy model cząstek elementarnych Model Standardowy to obecnie obowiązująca teoria cząstek elementarnych, które są składnikami
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 5 Doświadczenie Franka-Hertza. Pomiar energii wzbudzenia atomów neonu.
Ćwiczenie nr 5 Doświadczenie Franka-Hertza. Pomiar energii wzbudzenia atomów neonu. A. Opis zagadnienia I. Doświadczenie Franka-Hertza W 1914 roku James Franck i Gustav Hertz przeprowadzili doświadczenie,
Bardziej szczegółowoJuż wiemy. Wykład IV J. Gluza
Już wiemy Oddziaływania: QED, QCD, słabe Ładunek kolor, potencjały w QED i QCD Stała struktury subtelnej zależy od odległości od ładunku: wielkie osiągnięcie fizyki oddziaływań elementarnych (tzw. running)
Bardziej szczegółowoWstęp do Akceleratorów wykład dla nauczycieli. Mariusz Sapiński CERN, Departament Wiązek 12 kwietnia 2010
Wstęp do Akceleratorów wykład dla nauczycieli Mariusz Sapiński CERN, Departament Wiązek 12 kwietnia 2010 Definicja Akcelerator cząstek: urządzenie produkujące wiązkę cząstek (jonów lub cząstek subatomowych)
Bardziej szczegółowoWstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 1 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2015/16
Bardziej szczegółowoFIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 1 własności jąder atomowych Odkrycie jądra atomowego Rutherford (1911) Ernest Rutherford (1871-1937) R 10 fm 1908 Skala przestrzenna jądro
Bardziej szczegółowoBadanie schematu rozpadu jodu 128 J
J8A Badanie schematu rozpadu jodu 128 J Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 J Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią (1,3) a/ efekt fotoelektryczny b/ efekt Comptona
Bardziej szczegółowoŹródła promieniowania X. ciąg dalszy
Źródła promieniowania X ciąg dalszy Promieniowanie synchrotronowe undulatory i wigglery W pierwszych synchrotronach do produkcji promieniowania używane dipolowe magnesy zakrzywiające. Istnieje dużo bardziej
Bardziej szczegółowoPakiet ROOT. prosty generator Monte Carlo. Maciej Trzebiński. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki
M. Trzebiński ROOT generator MC 1/5 Pakiet ROOT prosty generator Monte Carlo Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki Praktyki studenckie na LHC IFJ PAN, 23 sierpnia 2016 Wprowadzenie
Bardziej szczegółowoPromieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki
Odkrycie hiperjąder Hiperjądra to struktury jądrowe w skład których, poza protonami I neutronami, wchodzą hiperony. Odkrycie hiperjąder miało miejsce w 1952 roku, 60 lat temu, w Warszawie. Wówczas nie
Bardziej szczegółowo