Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak"

Transkrypt

1 Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1

2 WYKŁAD IV Akceleratory T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2

3 Cykl pracy eksperymentu fizyki cząstek elementarnych AKCELERATOR DETEKTOR SUROWE DANE SYMULACJE Monte Carlo (MC) Procesy fiz. Detektor Wiązka Tło FIZYKA DANE REKONSTRUKCJA MC Faza projektowania Faza pracy eksperymentu Analiza danych Poprawki Koniec (nagroda Nobla) T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 3

4 Akceleratory i fizyka akceleratorowa Akcelerator urządzenie służące do przyspieszania cząstek elementarnych i/lub jonów (do wysokich energii w przypadku HEP). Przyspieszanie jest możliwe dla obiektów stabilnych : proton, antyproton, elektron, pozyton, niektóre jony (m. in. siarki, ołowiu, złota). Fizyka akceleratorowa : zastosowanie do budowy i działania akceleratorów szeregu współczesnych działów fizyki: szczególnej teorii względności (dynamika ruchu cząstek relatywistycznych), elektromagnetyzmu, nadprzewodnictwa, fizyki ciała stałego,. (i nie tylko, także chemii, inżynierii materiałowej ): T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 4

5 Akceleratory a telenowele T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 5

6 Akceleratory liniowe i kołowe Akcelerator liniowy (liniak) Akcelerator kołowy T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 6

7 Akceleratory liniowe i kołowe source main linac accelerating cavities N N S S T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 7

8 Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym Siła Lorentza działająca na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym q, poruszającą się w polu elektromagnetycznym. Siła Lorentza jest prostopadła zarówno do prędkości jak i do pola magnetycznego. Pole magnetyczne nie powoduje zmian energii cząstek: Uzasadnienie: zróżniczkujmy formułę: -wektor natężenia pola elektrycznego - wektor indukcji magnetycznej - Prędkość cząstki Drugi człon znika bo Pole magnetyczne jedynie zakrzywia tor cząstek naładowanych. W jednorodnym polu B cząstka porusza się po spirali. Źródłem zmian energii cząstek naładowanych jest pole elektryczne. Wytwarzanie silnych pól elektrycznych wiąże się z licznymi problemami technicznymi T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 8

9 Akceleratory liniowe Użyteczne jako pierwszy stopień przyspieszania do małych energii ( 50 MeV). Elektrony osiągają 99% prędkości światła już przy energii 3.7 MeV (protony dla 6.7 GeV) rury dryfowe dla elektronów mają stałą długość. Ale nie tylko: np. projekt ILC International Linear Collider. Wideroe 1928r. Alvarez 1946r. Cząstka o ładunku dodatnim (proton) jest przyspieszana w pierwszej wnęce; w czasie przelotu przez rurę dryfową jest ekranowana; w tym czasie napięcie zmienia znak przyspieszanie w następnej wnęce. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 9

10 Model współczesnego akceleratora liniowego W praktyce do przyspieszania wykorzystuje się biegnącą falę elektromagnetyczną: T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 10

11 Model współczesnego akceleratora liniowego Liniak: końcowa energia cząstki proporcjonalna do długości akceleratora E Rura akceleratora (wysoka próżnia) Struktura akceleratora RF (radio frequency) KLYSTRON Falowód: transportuje mikrofale z klystronu do rury wiązki dokładniej do wnęk rezonansowych: Zdolność akceleratora do przyspieszania cząstek podaje się w zysku energii/m: Np. SLAC: 15 MeV/m zysk 50 GeV na długości ok. 3km T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 11

12 Klystron w kuchence mikrofalowej Co daje energię do przyspieszania? Dmuchanie w piszczałkę organów = przepływ powietrza drgania we wnęce piszczałki przenoszące się na zewnątrz i wzbudzające w otoczeniu fale dźwiękowe KLYSTRONY generatory mikrofal o wielkiej mocy. Typowa częstotliwość 1 GHz (RF radiofrequency). KLYSTRON Działo elektronowe (1) produkuje strumień elektronów. Specjalne komory (2) (bunching cavities) regulują prędkość elektronów tak, w komorze końcowej (3) (output cavity) pojawiają się one w grupach/pakietach (bunches). W komorze (3) pakiety elektronów emitują mikrofale. Mikrofale są kierowane do falowodu (4). Elektrony ulegają absorpcji w (5) (beam stop). Przekaz energii od mikrofali do wiązki zachodzi wówczas gdy prędkość fazowa mikrofali jest taka sama jak prędkość cząstek. Tę równość zapewnia konstrukcja wnęki rezonansowej. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 12

13 Wnęki rezonansowe Dwa rodzaje wnęk: 1. Konwencjonalne ( ciepłe ) zbudowane z metalu o wysokim przewodnictwie cieplnym (Cu). 2. Nadprzewodzące ( zimne ) najczęściej budowane z niobu (Nb); pracują w T = 2K. Zalety nadprzewodzących wnęk rezonansowych: Dostarczają wysokiego gradientu pól przyspieszających 35 MV/m. Charakteryzują się dużymi wartościami tzw. współczynnika dobroci Q 10 9 (stosunku energii zmagazynowanej we wnęce do strat energii przypadającej na jeden okres drgań fali). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 13

14 Model współczesnego akceleratora liniowego T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 14

15 (Samo)ogniskowanie wiązek akceleratorów Ogniskowanie wiązki zapobieganie jej rozpełzaniu się na boki zarówno w przestrzeni położeń jak i pędu. To przypomina surfing: W akceleratorze liniowym fala RF porusza się równolegle do wiązki cząstek; te ostatnie surfując na fali RF są automatycznie ogniskowane w obrębie pakietów. Cząstka spóźnialska dostanie się w obszar silniejszego pola przyspieszy i następnym razem będzie w optymalnym czasie; spiesząca się odwrotnie. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 15

16 Akceleratory kołowe dlaczego? Są ekonomiczne: ten sam element struktury akceleratora może przyspieszać cząstki wiele razy w jednym cyklu. Taki recycling zysk w ilości zderzeń w jednostce czasu ( świetlność - luminosity). Akceleratory kołowe mają mniejsze rozmiary od liniowych. Wada akceleratorów kołowych: promieniowanie synchrotronowe dla zderzeń e + e -. Strata energii: ρ promień krzywizny akceleratora e - ładunek cząstki E energia cząstki m masa cząstki v -prędkość cząstki Dla zderzacza LEP 1 MeV/obrót dla 10 GeV 2.5 GeV/obrót dla 100 GeV 156 GeV/obrót dla 500 GeV Przy ustalonym pędzie, strata energii jest proporcjonalna do 1/m 4 Wobec faktu, że Straty energii są nieistotne dla protonów. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 16

17 Akceleratory kołowe promieniowanie synchrotronowe Promieniowanie synchrotronowe jest emitowane wówczas gdy wiązka relatywistycznych elektronów jest zakrzywiana w magnesie (kierunek wektora przyspieszenia jest przy tym prostopadły do wektora prędkości cząstki). W fizyce cząstek elementarnych promieniowanie synchrotronowe powoduje straty energii wiązki i konieczność ich kompensacji poprzez dostarczanie energii we wnękach rezonansowych. Jednocześnie promieniowanie synchrotronowe znajduje zastosowanie w badaniach biologicznych, krystalograficznych, inżynierii materiałowej etc. Narodowe Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 17

18 Cyklotron E.Lawrence 1929r. (siła Lorentza) Np. dla protonów, R=0.4m, B=1.5T: T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 18

19 Cyklotron i synchrocyklotron Ważne ograniczenie cyklotronu: synchronizacja psuje się wtedy gdy cząstka przyspieszana osiąga prędkość nie zaniedbywalną w stosunku do prędkości światła: Wzór na częstość kołową po uwzględnieniu efektów relatywistycznych. Wtedy: Synchrocyklotron W miarę przyspieszania częstość zmian pola elektrycznego jest zmniejszana zgodnie z powyższą formułą, kompensując w ten sposób efekty relatywistyczne. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 19

20 Cyklotrony w IFJ PAN Przyspieszanie protonów (do 60MeV) oraz deuteronów i cząstek alfa. Przyspieszanie protonów w zakresie energii (70-230) MeV Szerokie zastosowanie tych urządzeń do celów medycznych Centrum Cyklotronowe Bronowice CCB T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 20

21 Synchrotron Promień synchrotronu jest stały Pole magnetyczne musi rosnąć wraz z podwyższaniem się energii cząstek, tak by promień orbity był stały. P~r B ograniczeniem są zasoby finansowe (związane z konstrukcją bardzo silnych magnesów). Pole magnetyczne w synchrotronie jest zmienne (rosnące). Przypomnienie: częstość obiegu uwzględniająca efekty relatywistyczne: W miarę przyspieszania częstość zmian pola elektrycznego jest zmienna lub stała (przy odpowiednio dobranej funkcji zmian pola magnetycznego). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 21

22 Eksperymenty na stałej tarczy Mają znaczenie niemal historyczne. ALE są obecnie używane powszechnie do testów nowych detektorów. Przyspieszane cząstki są wyprowadzane z akceleratora i kierowane do zderzenia z zewnętrzną tarczą. W ten sposób można otrzymywać wtórne wiązki cząstek, które powinny być stabilne lub przynajmniej długo życiowe, ale niekoniecznie muszą być naładowane, takie jak: T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 22

23 Zderzacz vs stała tarcza E * - całkowita energia w układzie środka masy (CMS-center-of-mass system) E A energia cząstki padającej w laboratorium (LAB) m B masa spoczynkowa cząstki tarczy Przykład 1: LAB Jedynie dostępne dla interesującej fizyki; cała pozostała energia jest zużywana na ruch układu CMS względem LAB. Przykład 2: CMS E * = E A + E B = 900 GeV układy LAB i CMS się pokrywają. W zderzaczach cała energia jest dostępna dla interesującej fizyki wielka zaleta Częstość zderzeń jest niższa (druga tarcza = wiązka ma niewielką gęstość) wada T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 23

24 Dwa główne rodzaje zderzeń e + e - vs pp (pp) Dla zderzeń e + e - oraz p p wystarczy jeden pierścień przyspieszający i jeden zbiór magnesów; cząstki i antycząstki biegną w przeciwnych kierunkach. Dla zderzeń e +- e +- oraz pp i pp trzeba dwóch pierścieni i dwóch zbiorów magnesów Cząstki zderzają się w intersection regions (IR), w których umieszczono detektory Zderzacze elektronowe CZYSTE nie ma innych cząstek w stanie początkowym poza e + e - NIŻSZA ENERGIA przy tym samym promieniu ze względu na prom. synchrotronowe np. LEP 200 GeV ENERGIA e + e - JEST ZNANA ENERGIA JEST USTALONA (dla zadanych warunków pracy) Dobre do PRECYZYJNYCH BADAŃ kwark Zderzacze protonowe SKOMPLIKOWANE qq lub qq zderzają się ze sobą; cała reszta p lub p to śmieci (junk) WYŻSZA ENERGIA przy tym samym samym promieniu np. LHC w tunelu LEP 14TeV ENERGIA qq lub qq NIE JEST ZNANA ENERGIA ZDERZENIA qq lub qq ZMIENIA SIĘ W SZEROKIM ZAKRESIE przy stałej energii pp lub pp Dobre do ODKRYWANIA nowych cząstek T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 24

25 Dwa główne rodzaje zderzeń e + e - vs pp (pp) T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 25

26 Świetlność akceleratora Dwa najważniejsze parametry akceleratora: energia zderzeń i świetlność. R = xl R - liczba zliczeń w jednostce czasu (reaction rate) przekrój czynny (cross section) na dany proces L świetlność chwilowa (luminosity); jednostka 1/(cm 2 xs) Rekord: 2.1 x cm -2 s -1 Pęczki bunches KEKB, Japonia Geometryczna definicja świetlności: n -liczba pęczków cząstek w każdej z wiązek (typowo 4-64) F częstość obiegu (40 khz 40 MHz) N 1, N 2 liczba cząstek w każdym pęczku ( ) A powierzchnia każdej z wiązek ( m) T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 26

27 Świetlność akceleratora Świetlność scałkowana (integrated luminosity) L= Ldt np. na rok lub cały okres pracy akceleratora; jednostka fb -1, pb -1 np. HERA 100 pb -1 (na rok) W praktyce pomiaru świetlności dokonuje się nie w oparciu o definicję geometryczną, ale licząc liczbę zdarzeń dla procesu referencyjnego, dla którego przekrój czynny można wyznaczyć teoretycznie z wysoką dokładnością. Dla procesu referencyjnego odwraca się formułę: L = R calib / calib Dla zderzeń e + e - takim procesem jest rozpraszanie Bhabha e + e - e + e - expt =0.04 % theor =0.045 % T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 27

28 Magnesy dipolowe Dla akceleratora kołowego, z drugiego prawa Newtona wynika: Służą do odkształcania trajektorii cząstek naładowanych P pęd (GeV/c) B pole magnetyczne (Tesla) promień krzywizny toru (m) np. LEP P = 100 GeV/c = 27 Km / 2 = 4300 m B = Tesla Magnesy dipolowe wewnątrz tunelu LHC np. LHC P = 7 TeV/c = 7000 GeV/c B = 8.33 Tesla (nadprzewodzące 1.9 K) Największy na świecie system kriogeniczny T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 28

29 Magnesy dipolowe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 29

30 Magnesy kwadrupolowe Służą do (tzw. silnego) ogniskowania wiązek FODO Cell (FO focus; DO defocus) T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 30

31 Magnesy sekstupolowe i oktupolowe Służą do poprawiania (korekcji) toru wiązek Niedoskonałości w konstrukcji magnesów mogą powodować perturbacje w orbitach wiązek, wymagające ich korekcji. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 31

32 Akceleratory fizyki cząstek Docelowa energia zderzeń LHC 7 TeV x 7 TeV T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 32

33 CERN: przykład kompleksu akceleratorów Centre European Researche Nucleare European Organization for Nuclear Research T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 33

34 CERN: przykład kompleksu akceleratorów T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 34

35 LHC Large Hadron Collider T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 35

36 Akceleratory przyszłości HL-LHC - high luminosity LHC HE-LHC - high energy LHC L = cm -2 s -1 Energia wiązki wynika z wartości pola magnetycznego nadprzewodzących magnesów dipolowych: T TeV in the centre of mass. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 36

37 Akceleratory przyszłości FCC-pp B~16 T energia zderzeń 100 TeV pp dla obwodu 100 km B~20 T energia zderzeń 100 TeV pp dla obwodu 80 km Energia zmagazynowana w obu wiązkach: 16 GJ total odpowiada to energii ruchu Airbusa A380 (560 t) z pełną prędkością (850 km/h) T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 37

38 Akceleratory przyszłości ILC International Linear Collider Japonia?, po 2020r. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 38

39 Akceleratory przyszłości ILC International Linear Collider Japonia?, po 2020r. CLIC - Compact Linear Collider CERN; Data początku pracy? T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 39

40 Akceleratory przyszłości KOŁOWE KEKB Collider Belle detector Future Circular Collider, CERN, Switzerland Slogan z ostatnich dwóch dekad: Nie będzie już kolejnego zderzacza kołowego e + e - po LEP ALE obecnie SuperKEKB RF cavity e + source Circular Electron Positron Collider, Qinghuada, China oraz SFF Super Flavor Factory - SuperKEKB T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 40

41 Akceleratory przyszłości T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 41

42 Akceleratory przyszłości HADRON- LEPTON COLLIDERS erhic USA, Brookhaven FCC ep (LHeC) At CERN T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 42

43 Akceleratory przyszłości T.Lesiak Małe rozmiary akceleratora Wysoka czułość na nowe zjawiska Niski poziom promieniowania synchrotronowego Problem: czas życia i schładzanie wiązki (w przestrzeni fazowej) Fizyka cząstek elementarnych 43

44 Akceleratory plazmowe W akceleratorach plazmowych rolę struktur przyspieszających odgrywa plazma (zjonizowany gaz (brak zatem ograniczeń wynikających z możliwości przebicia) Źródłem energii przyspieszającej nie jest promieniowanie mikrofalowe, lecz wiązka lasera lub wiązka cząstek naładowanych (wiązka pilotująca drive beam ). Plazma jako całość jest elektrycznie neutralna. Jednak intensywna wiązka laserowa lub wiązka pilotująca powoduje lokalne odepchnięcie lżejszych elektronów od cięższych jonów i powstanie różnicy potencjałów, którą można wykorzystać do przyspieszanie cząstek wiązki właściwej.. Główna zaleta: możliwość uzyskania gradientów pól przyspieszających wielokrotnie przewyższających te uzyskiwane w dotąd omawianych, standardowych strukturach. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 44

45 Akceleratory plazmowe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 45

46 Akceleratory plazmowe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 46

47 Akceleratory plazmowe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 47

48 Akceleratory plazmowe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 48

49 Zastosowania akceleratorów Obecnie na świecie działa ponad akceleratorów. Jedynie ok. 100 spośród nich służy swemu oryginalnemu celowi tj. tzw. czystej nauce. Wszystkie pozostałe są używanie do tzw. do zastosowań fizyki:. Przykład: pierwsze zastosowanie cyklotronu 1932 r. Ernest Lawrence buduje pierwszy cyklotron w Berkeley r. - matka Lawrence a pierwszą pacjentką wyleczoną przy pomocy wiązki neutronów. Najważniejsze dziedziny zastosowania akceleratorów: Medycyna terapia nowotworów. Sterylizacja (żywność, artykuły medyczne, odpady). Spalanie odpadów promieniotwórczych. Źródła promieniowania synchrotronowego (biologia, chemia, fizyka ciała stałego, inżynieria materiałowa ). Zastosowania źródeł neutronów (biologia, chemia, fizyka ciała stałego, inżynieria materiałowa ). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 49

50 Backup T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 50

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011

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 szczegółowo

Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej i cząstek elementarnych. Seweryn Kowalski

Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej i cząstek elementarnych. Seweryn Kowalski Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej i cząstek elementarnych Seweryn Kowalski Listopad 2007 Akceleratory Co to jest akcelerator Każde urządzenie zdolne do przyspieszania cząstek, jonów naładowanych do wysokich

Bardziej szczegółowo

Theory Polish (Poland)

Theory 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 szczegółowo

Akceleratory. Instytut Fizyki Jądrowej PAN 1

Akceleratory. 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 szczegółowo

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

WYKŁAD 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 szczegółowo

Akceleratory. Urządzenia do wytwarzania strumieni cząstek o znacznej energii kinetycznej

Akceleratory. Urządzenia do wytwarzania strumieni cząstek o znacznej energii kinetycznej Akceleratory Urządzenia do wytwarzania strumieni cząstek o znacznej energii kinetycznej Przegląd ważniejszych typów akceleratorów: akceleratory elektrostatyczne, akceleratory liniowe ze zmiennym polem

Bardziej szczegółowo

Akceleratory (Å roda, 16 marzec 2005) - Dodał wtorek

Akceleratory (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 szczegółowo

Wstęp do fizyki akceleratorów

Wstęp 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 szczegółowo

Akceleratory Cząstek

Akceleratory Cząstek M. Trzebiński Akceleratory cząstek 1/30 Akceleratory Cząstek Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki Praktyki studenckie na LHC IFJ PAN, 23 sierpnia 2016 Obserwacje w makroświecie

Bardziej szczegółowo

Źródła cząstek. Naturalne: Sztuczne. Promieniowanie kosmiczne Różne źródła neutrin. Akceleratory Reaktory. D. Kiełczewska wykład 2

Źródła cząstek. Naturalne: Sztuczne. Promieniowanie kosmiczne Różne źródła neutrin. Akceleratory Reaktory. D. Kiełczewska wykład 2 Źródła cząstek Naturalne: Promieniowanie kosmiczne Różne źródła neutrin Sztuczne Akceleratory Reaktory Promieniowanie kosmiczne Na początku XX wieku Theodore Wulf umieścił na szczycie wieży Eiffla detektory

Bardziej szczegółowo

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne

IV.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 szczegółowo

Wstęp do akceleratorów

Wstęp do akceleratorów Wstęp do akceleratorów Mariusz Sapinski BE/BI CERN/Czerwiec 2009 Spis treści Co to jest przyśpieszenie Po co przyśpieszać? Jak przyśpieszać? Jak przyśpiesza natura: mechanizm Fermiego Metody przyśpieszania

Bardziej szczegółowo

Źródła cząstek o wysokich energiach. Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek.

Źródła cząstek o wysokich energiach. Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek. Źródła cząstek o wysokich energiach II Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek. Świetlność LHC 1 Źródła cząstek o wysokich energiach I. PROMIENOWANIE

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Akceleratorów wykład dla uczniów. Mariusz Sapiński CERN, Departament Instrumentacji Wiązki 22 marca 2010

Wstęp do Akceleratorów wykład dla uczniów. Mariusz Sapiński CERN, Departament Instrumentacji Wiązki 22 marca 2010 Wstęp do Akceleratorów wykład dla uczniów Mariusz Sapiński CERN, Departament Instrumentacji Wiązki 22 marca 2010 Definicja Akcelerator cząstek: urządzenie produkujące wiązkę cząstek (jonów lub cząstek

Bardziej szczegółowo

Wstęp 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 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 szczegółowo

Źródła cząstek o wysokich energiach

Źródła cząstek o wysokich energiach http://radiationprotection5.blogspot.com/2012/09/radiation-sources.html Źródła cząstek o wysokich energiach II Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek.

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy 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 szczegółowo

Wstęp do Akceleratorów. Mariusz Sapiński CERN BE/BI 24 listopada 2009

Wstęp do Akceleratorów. Mariusz Sapiński CERN BE/BI 24 listopada 2009 Wstęp do Akceleratorów Mariusz Sapiński CERN BE/BI 24 listopada 2009 Definicja Akcelerator cząstek (wg. Encyclopedia Brittanica): każde urządzenie produkujące wiązkę szybkich, naładowanych cząstek (jonów

Bardziej szczegółowo

VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki

VI. 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 szczegółowo

W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński

W 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 szczegółowo

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa CERN i LHC Jezioro Genewskie Lotnisko w Genewie tunel LHC (długość 27 km, ok.100m pod powierzchnią ziemi) CERN/Meyrin Gdzie to jest? ok. 100m Tu!!! LHC w schematycznym

Bardziej szczegółowo

Wykład FIZYKA II. 3. Magnetostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład 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 szczegółowo

Metody liniowe wielkiej częstotliwości

Metody 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 szczegółowo

Ruch ładunków w polu magnetycznym

Ruch 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 szczegółowo

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej

Słowniczek 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 szczegółowo

Sławomir Wronka, r

Sławomir Wronka, r Introduction to accelerators Wstęp do fizyki akceleratorów Sławomir Wronka, 01.04.09r Pojęcia podstawowe Prędkość światła Energia Pęd c = 2.99792458 10 E = mc 2 = m γ c p = mv = m0γ β c 0 2 8 msec v 1

Bardziej szczegółowo

WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 12. IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ

WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 12. IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 12 IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ 1 Metody przyspieszania cząstek - akceleratory cząstek Akcelerator urządzenie

Bardziej szczegółowo

UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA W TORUNIU

UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA W TORUNIU UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA W TORUNIU WYDZIAŁ FIZYKI, ASTRONOMII I INFORMATYKI STOSOWANEJ PRACA INŻYNIERSKA TOMOGRAFIA ANIHILACJI POZYTONÓW Imię i nazwisko: Anna Kozłowska Nr indeksu: 210588 Kierunek:

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Jak działają detektory. Julia Hoffman Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Podstawy 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 23 stycznia 2017 A.F.Żarnecki Podstawy

Bardziej szczegółowo

Wiązka elektronów: produkcja i transport. Sławomir Wronka

Wiązka elektronów: produkcja i transport. Sławomir Wronka Wiązka elektronów: produkcja i transport Szkoła Fizyki Akceleratorów Medycznych, Świerk 2007 Ruch cząstki w polu elektrycznym 2 Pole elektryczne powoduje zmianę energii kinetycznej mv 2 mv02 = q U 2 2

Bardziej szczegółowo

Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Równania ruchu cząstek i ich rozwiązania. Ireneusz Mańkowski

Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Równania ruchu cząstek i ich rozwiązania. Ireneusz Mańkowski Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Równania ruchu cząstek i ich rozwiązania. I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 2 kwietnia 2012 Ruch ładunku równolegle do linii pola Ruch

Bardziej szczegółowo

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące: Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni Dla próżni równania Maxwella w tzw postaci różniczkowej są następujące:, gdzie E oznacza pole elektryczne, B indukcję pola magnetycznego a i

Bardziej szczegółowo

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Komora próżniowa

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Komora próżniowa Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Komora próżniowa Zastosowanie: Zaginanie toru cząstki w akceleratorze Materiał: Tlenek glinu FRIALIT F99.7 L = 1350 mm D = 320 mm Produkcja Friatec Na całym świecie

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych Jak działają detektory Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych LHC# Wiązka to pociąg ok. 2800 paczek protonowych Każda paczka składa się. z ok. 100 mln protonów 160km/h

Bardziej szczegółowo

AKCELERATORY I DETEKTORY WOKÓŁ NAS

AKCELERATORY 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 szczegółowo

2.2. Wiązki promieniowania jonizującego

2.2. Wiązki promieniowania jonizującego 2.2. Wiązki promieniowania jonizującego Rys. 2.2.1 Akcelerator elektronów w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej Źródła promieniotwórcze emitują cząstki, których energia nie przekracza kilku megaelektronowoltów.

Bardziej szczegółowo

Q t lub precyzyjniej w postaci różniczkowej. dq dt Jednostką natężenia prądu jest amper oznaczany przez A.

Q t lub precyzyjniej w postaci różniczkowej. dq dt Jednostką natężenia prądu jest amper oznaczany przez A. Prąd elektryczny Dotychczas zajmowaliśmy się zjawiskami związanymi z ładunkami spoczywającymi. Obecnie zajmiemy się zjawiskami zachodzącymi podczas uporządkowanego ruchu ładunków, który często nazywamy

Bardziej szczegółowo

Materiały pomocnicze 11 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Materiały pomocnicze 11 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej Materiały pomocnicze 11 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej 1. Magnetyzm to zjawisko przyciągania kawałeczków stali przez magnesy. 2. Źródła pola magnetycznego. a. Magnesy

Bardziej szczegółowo

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Jednostka akceleratora cząstek

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Jednostka akceleratora cząstek Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Jednostka akceleratora cząstek Zastosowanie: Akceleratory wysokiego napięcia Materiał: Tlenek glinu FRIALIT F99.7 Pierścienie miedziane L = 560 mm D = 350 mm Produkcja

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki wykład 8

Podstawy 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 szczegółowo

Janusz Gluza. Instytut Fizyki UŚ Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych

Janusz Gluza. Instytut Fizyki UŚ  Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych Akceleratory czyli największe mikroskopy świata Janusz Gluza Instytut Fizyki UŚ http://fizyka.us.edu.pl/ Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych http://www.us.edu.pl/~ztpce/ http://www.us.edu.pl/~gluza

Bardziej szczegółowo

Źródła czastek. Wszechświat Czastek Elementarnych. Wykład 4. prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki

Źródła czastek. Wszechświat Czastek Elementarnych. Wykład 4. prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Źródła czastek prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Wszechświat Czastek Elementarnych Wykład 4 Wprowadzenie Naturalne źródła czastek Źródła promieniotwórcze, promieniowanie kosmiczne Akceleratory czastek

Bardziej szczegółowo

MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY

MAGNETYZM, 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 szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Plan Promieniowanie ( particle radiation ) Źródła (szybkich) elektronów Ciężkie cząstki naładowane Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) Neutrony

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy 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 szczegółowo

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012

Maria 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 szczegółowo

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania fizyka, wzory fizyka, matura fizyka

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania fizyka, wzory fizyka, matura fizyka 7. Pole magnetyczne zadania z arkusza I 7.8 7.1 7.9 7.2 7.3 7.10 7.11 7.4 7.12 7.5 7.13 7.6 7.7 7. Pole magnetyczne - 1 - 7.14 7.25 7.15 7.26 7.16 7.17 7.18 7.19 7.20 7.21 7.27 Kwadratową ramkę (rys.)

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy 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 szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Jak działają detektory. Julia Hoffman Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady

Bardziej szczegółowo

26 MAGNETYZM. Włodzimierz Wolczyński. Indukcja magnetyczna a natężenie pola magnetycznego. Wirowe pole magnetyczne wokół przewodnika prostoliniowego

26 MAGNETYZM. Włodzimierz Wolczyński. Indukcja magnetyczna a natężenie pola magnetycznego. Wirowe pole magnetyczne wokół przewodnika prostoliniowego Włodzimierz Wolczyński 26 MAGETYZM Indukcja magnetyczna a natężenie pola magnetycznego B indukcja magnetyczna H natężenie pola magnetycznego μ przenikalność magnetyczna ośrodka dla paramagnetyków - 1 1,

Bardziej szczegółowo

Grzegorz Wrochna Narodowe Centrum Badań Jądrowych Z czego składa się Wszechświat?

Grzegorz Wrochna Narodowe Centrum Badań Jądrowych  Z czego składa się Wszechświat? Narodowe Centrum Badań Jądrowych www.ncbj.gov.pl Z czego składa się Wszechświat? 1 Budowa materii ~ cała otaczająca nas materia składa się z atomów pierwiastek chemiczny = = zbiór jednakowych atomów Znamy

Bardziej szczegółowo

Witamy w CERNie. Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie.

Witamy w CERNie. Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie. Witamy w CERNie Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie bolek.pietrzyk@cern.ch 4 lipca 2012 Joe Incandela (CMS) Fabiola Gianotti (ATLAS) Première rencontre

Bardziej szczegółowo

Przewodnik po wielkich urządzeniach badawczych

Przewodnik po wielkich urządzeniach badawczych Przewodnik po wielkich urządzeniach badawczych 5.07.2013 Grzegorz Wrochna 1 Wielkie urządzenia badawcze Wielkie urządzenia badawcze są dziś niezbędne do badania materii na wszystkich poziomach: od wnętrza

Bardziej szczegółowo

Akceleratory do terapii niekonwencjonalnych. Sławomir Wronka

Akceleratory do terapii niekonwencjonalnych. Sławomir Wronka Akceleratory do terapii niekonwencjonalnych Szkoła Fizyki Akceleratorów Medycznych, Świerk 2007 Plan Niekonwencjonalne terapie wiązką e-/x Protony Ciężkie jony Neutrony 2 Tomotherapy 3 CyberKnife 4 Igła

Bardziej szczegółowo

JÜLICH ELECTRIC DIPOLE INVESTIGATIONS MEASUREMENT WITH STORAGE RING

JÜLICH ELECTRIC DIPOLE INVESTIGATIONS MEASUREMENT WITH STORAGE RING JÜLICH ELECTRIC DIPOLE INVESTIGATIONS MEASUREMENT WITH STORAGE RING testowe pomiary i demonstracja iż proponowana metoda pracuje są wykonywane na działającym akceleratorze COSY pierwszy pomiar z precyzją

Bardziej szczegółowo

LHC: program fizyczny

LHC: program fizyczny LHC: program fizyczny Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 2 Program fizyczny LHC Model Standardowy i Cząstka Higgsa Poza Model Standardowy:

Bardziej szczegółowo

LHC - wielki zderzacz hadronów

LHC - wielki zderzacz hadronów LHC - wielki zderzacz hadronów Ewa Rondio zakład VI / CERN na podstawie wykładów dla nauczycieli w CERNie dr A. Siemko Dwa bieguny w badaniu struktury materii Akceleratory Mikroskopy Lunety Optyczne i

Bardziej szczegółowo

I N S T Y T U T F I Z Y K I U N I W E R S Y T E T U G D AŃSKIEGO I N S T Y T U T K S Z T A Ł C E N I A N A U C Z Y C I E L I

I N S T Y T U T F I Z Y K I U N I W E R S Y T E T U G D AŃSKIEGO I N S T Y T U T K S Z T A Ł C E N I A N A U C Z Y C I E L I I N S T Y T U T F I Z Y K I U N I W E R S Y T E T U G D AŃSKIEGO I N S T Y T U T K S Z T A Ł C E N I A N A U C Z Y C I E L I C ZĘŚĆ I I I Podręcznik dla nauczycieli klas III liceum ogólnokształcącego i

Bardziej szczegółowo

Powtórzenie wiadomości z klasy II. Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego

Powtórzenie wiadomości z klasy II. Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego Powtórzenie wiadomości z klasy II Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego Doświadczenie Oersteda (1820) 1.Jeśli przez przewodnik płynie prąd, to wokół tego przewodnika powstaje pole magnetyczne.

Bardziej szczegółowo

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Cząstki 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 szczegółowo

Wyznaczanie stosunku e/m elektronu

Wyznaczanie 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 szczegółowo

Compact Muon Solenoid

Compact Muon Solenoid Compact Muon Solenoid (po co i jak) Piotr Traczyk CERN Compact ATLAS CMS 2 Muon Detektor CMS był projektowany pod kątem optymalnej detekcji mionów Miony stanowią stosunkowo czysty sygnał Pojawiają się

Bardziej szczegółowo

MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY

MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY Włodzimierz Wolczyński 47 POWTÓRKA 9 MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY Zadanie 1 W dwóch przewodnikach prostoliniowych nieskończenie długich umieszczonych w próżni, oddalonych od siebie o r = cm, płynie prąd.

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki

Promieniowanie 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

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 11 Zastosowania fizyki jądrowej w medycynie Medycyna nuklearna Medycyna nuklearna - dział medycyny zajmujący się bezpiecznym zastosowaniem izotopów

Bardziej szczegółowo

Matura z fizyki i astronomii 2012

Matura z fizyki i astronomii 2012 Matura z fizyki i astronomii 2012 Zadania przygotowawcze do matury na poziomie podstawowym 7 maja 2012 Arkusz A1 Czas rozwiązywania: 120 minut Liczba punktów do uzyskania: 50 Zadanie 1 (1 pkt) Dodatni

Bardziej szczegółowo

RÓWNANIA MAXWELLA. Czy pole magnetyczne może stać się źródłem pola elektrycznego? Czy pole elektryczne może stać się źródłem pola magnetycznego?

RÓWNANIA MAXWELLA. Czy pole magnetyczne może stać się źródłem pola elektrycznego? Czy pole elektryczne może stać się źródłem pola magnetycznego? RÓWNANIA MAXWELLA Czy pole magnetyczne może stać się źródłem pola elektrycznego? Czy pole elektryczne może stać się źródłem pola magnetycznego? Wykład 3 lato 2012 1 Doświadczenia Wykład 3 lato 2012 2 1

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe

WYKŁAD 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 szczegółowo

Oddziaływanie cząstek z materią

Oddziaływanie 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 szczegółowo

Odp.: F e /F g = 1 2,

Odp.: F e /F g = 1 2, Segment B.IX Pole elektrostatyczne Przygotował: mgr Adam Urbanowicz Zad. 1 W atomie wodoru odległość między elektronem i protonem wynosi około r = 5,3 10 11 m. Obliczyć siłę przyciągania elektrostatycznego

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Fizyka 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 szczegółowo

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań Andrzej Przybyszewski Michał Witczak Marcin Talarek. Definicja pracy na odcinku A-B 2. Zdefiniować różnicę energii potencjalnych gdy ciało przenosimy z do B

Bardziej szczegółowo

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2. Nadprzewodniki Pewna klasa materiałów wykazuje prawie zerową oporność (R=0) poniżej pewnej temperatury zwanej temperaturą krytyczną T c Większość przewodników wykazuje nadprzewodnictwo dopiero w temperaturze

Bardziej szczegółowo

Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski

Zjawisko 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 szczegółowo

Fizyka współczesna Co zazwyczaj obejmuje fizyka współczesna (modern physics)

Fizyka współczesna Co zazwyczaj obejmuje fizyka współczesna (modern physics) Fizyka współczesna Co zazwyczaj obejmuje fizyka współczesna (modern physics) Koniec XIX / początek XX wieku Lata 90-te XIX w.: odkrycie elektronu (J. J. Thomson, promienie katodowe), promieniowania Roentgena

Bardziej szczegółowo

DLACZEGO BUDUJEMY AKCELERATORY?

DLACZEGO BUDUJEMY AKCELERATORY? FIZYKA WYSOKICH ENERGII W EDUKACJI SZKOLNEJ Puławy, 29.02.2008r. DLACZEGO BUDUJEMY AKCELERATORY? Dominika Domaciuk I. Wprowadzenie Na świecie jest 17390 akceleratorów! (2002r). Różne zastosowania I. Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

Widmo fal elektromagnetycznych

Widmo fal elektromagnetycznych Czym są fale elektromagnetyczne? Widmo fal elektromagnetycznych dr inż. Romuald Kędzierski Podstawowe pojęcia związane z falami - przypomnienie pole falowe część przestrzeni objęta w danej chwili falą

Bardziej szczegółowo

Akceleratory wokół nas

Akceleratory wokół nas Świat okiem fizyka cząstek (2) Akceleratory wokół nas Aleksander Filip Żarnecki Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD A.F.Żarnecki Cząstki i ich oddziaływania 12 października 2017 1 / 59 Akcelerator

Bardziej szczegółowo

Marek Kowalski

Marek Kowalski Jak zbudować eksperyment ALICE? (A Large Ion Collider Experiment) Jeszcze raz diagram fazowy Interesuje nas ten obszar Trzeba rozpędzić dwa ciężkie jądra (Pb) i zderzyć je ze sobą Zderzenie powinno być

Bardziej szczegółowo

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Fizyka 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

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

I. 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 szczegółowo

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

2008/2009. 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 szczegółowo

39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY.

39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY. Włodzimierz Wolczyński 39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE. FALE DE BROGILE Fale radiowe Fale radiowe ultrakrótkie Mikrofale Podczerwień IR Światło Ultrafiolet UV Promienie X (Rentgena)

Bardziej szczegółowo

Elektron i proton jako cząstki przyspieszane

Elektron i proton jako cząstki przyspieszane Elektron i proton jako cząstki przyspieszane Streszczenie Obecnie znanych jest wiele metod przyśpieszania cząstek. Przyśpieszane są elektrony, protony, deuterony a nawet jony ciężkie. Wszystkie one znalazły

Bardziej szczegółowo

Akceleratory wokół nas Aleksander Filip Żarnecki, Wydział Fizyki UW. A.F.Żarnecki Akceleratory wokół nas 3 marca / 50

Akceleratory wokół nas Aleksander Filip Żarnecki, Wydział Fizyki UW. A.F.Żarnecki Akceleratory wokół nas 3 marca / 50 Akceleratory wokół nas Aleksander Filip Żarnecki, Wydział Fizyki UW A.F.Żarnecki Akceleratory wokół nas 3 marca 2016 1 / 50 Akcelerator cząstek naładowanych Urządzenie do przyspieszania naładowanych mikrocząstek,

Bardziej szczegółowo

Światło fala, czy strumień cząstek?

Światło 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 szczegółowo

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

WSTĘP 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 szczegółowo

Rys.1 Rozkład mocy wnikającej do dielektryka przy padaniu fali płaskiej Natężenie pola wewnątrz dielektryka maleje wykładniczo. Określa to wzór: (1)

Rys.1 Rozkład mocy wnikającej do dielektryka przy padaniu fali płaskiej Natężenie pola wewnątrz dielektryka maleje wykładniczo. Określa to wzór: (1) Temat nr 22: Badanie kuchenki mikrofalowej 1.Wiadomości podstawowe Metoda elektrotermiczna mikrofalowa polega na wytworzeniu ciepła we wsadzie głównie na skutek przepływu prądu przesunięcia (polaryzacji)

Bardziej szczegółowo

Wykład monograficzny 0 1

Wykład monograficzny 0 1 Fizyka zderzeń relatywistycznych ciężkich jonów Wykład 0: LHC okno na Mikroświat Wykład 1: AA: Motywacja, cele fizyczne, akceleratory, eksperymenty Wykład 2: Plazma kwarkowo-gluonowa Wykład 3: Geometria

Bardziej szczegółowo

V.6.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c. Zastosowania

V.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 szczegółowo

Klasyczny efekt Halla

Klasyczny 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 szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Wykład 1 Wstęp Jerzy Kraśkiewicz Krótka historia Odkrycie promieniotwórczości 1895 Roentgen odkrycie promieni X 1896 Becquerel promieniotwórczość

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział: BMiZ Kierunek: MiBM / KMiU Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk Przygotował: Adrian Norek Plan prezentacji 1. Wprowadzenie 2. Chłodzenie największego na świecie magnesu w CERN

Bardziej szczegółowo

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN LHC i po co nam On Piotr Traczyk CERN LHC: po co nam On Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 5 Program fizyczny LHC 6 Program fizyczny LHC

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania fundamentalne

Oddziaływania 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 szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy 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 szczegółowo

Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą.

Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą. Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą. Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN (European Organization for Nuclear Research) pod Genewą i Centralny Ośrodek Doskonalenia

Bardziej szczegółowo