Rozpraszanie elektron-proton
|
|
- Klaudia Grzybowska
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Rozpraszanie elektron-proton V Badania struktury atomu - rozpraszanie Rutherforda. Rozpraszanie elastyczne elektronu na punktowym protonie. Rozpraszanie elastyczne elektronu na protonie o skończonych wymiarach. Rozpraszanie nieelastyczne. Struktura protonu partony. Wyniki doświadczalne - HERA 1 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
2 Badanie atomu poprzez rozpraszanie Model atomu Thomsona (1897)- dodatnio naładowana kula w ujemnymi elektronami (pudding ze śliwkami). Ładunek rozmieszczony równomiernie w całej objętości. Przy bombardowaniu cząstkami α zas. zach energii i pędu dla zderz. sprężystych, gdy pocisk jest cięższy niż tarcza kąt rozproszenia θ max <90. Rozproszenie pocisku na dużo cięższej tarczy 1/8 m W eksperymencie Rutherforda (Geiger i Marsden 1910) 1 na 8000 cząstka α rozproszyła się o kąt > 90, co oznacza, że zderzyła się z cięższym obiektem. Eksperyment pokazał, że dodatnio naładowana część atomu jest skoncentrowana w środku, na bardzo małym obszarze. Przechodząca cząstka zawsze czuje cały ładunek dodatni. Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS 2
3 Rozpraszanie Rutherforda Istota badań FWE oparta jest na doświadczeniu Rutherforda (1910): bombardowanie cienkiej folii (10-5 cm) cząstkami α. Cząstki rejestrowane były na ekranie fluorescencyjnym. Obserwowano dużą liczbę przypadków odbicia wstecz ( θ > 140 ), co było równie prawdopodobne jak odbicie pocisku od chusteczki Wzór Rutherforda: (zad!) Dla jądra złota: Z=79, A=197, promień r=7 fermi, E α = 6 MeV, θ max =140, σ = 1.54 barn, Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS θ =90, σ = 11.3 barn, 3
4 Rozpraszanie Rutherforda Można również zmieniać energię cząstek α najpierw dominuje oddziaływanie kulombowskie, a ze wzrostem energii cząstka α przebiega tak blisko nukleonu, że czuje oddziaływanie silne (odstępstwo od reguły Rutherforda): Porównując energię kinetyczną pocisku z potencjalną jądra, obliczyć można rozmiar jądra. Dokładniejsze pomiary elastyczne rozpraszanie elektronów. Doświadczenie Rutherforda jest aktualne we współczesnej FWE zwiększając energię wiązki cząstek, odkrywamy odstępstwa od obowiązującej teorii i poprawiamy ją. Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS 4
5 Rozpraszenie elastyczne na punktowym protonie Kinematyka rozproszenia elastycznego: przekaz energii: przekaz czteropędu: Definiujemy niezmiennik: Energia rozproszonego pocisku i przekaz czteropędu: czyli: Rutherford: Ten sam wynik uzyskany ze wzoru Rutherforda i rozpraszania nierelatywistycznej cząstki na potencjale wytworzonym przez proton (żadnych założeń co do spinu i mom. mag) świadczy, że przy niskich energiach rozpraszanie zależy tylko od ładunków elektrycznych, rozpraszanie przebiega jak dla bezspinowych punktowych obiektów. W przypadku relatywistycznych elektronów rozpraszanie Motta (dodatkowy czynnik cos 2 θ/2 w przekroju) Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS 5
6 Form faktory rozpraszanie elastyczne Rozważamy następnie rozpraszanie elektronu na potencjale wytworzonym przez ładunek rozciągnięty z pewną sferyczną gęstością. W zależności od położenia centrum rozpraszania fazy rozproszonych fal interferują (wygaszanie) Element macierzowy M fi wyrażany jest poprzez element dla rozpraszania punktowego przemnożony przez pewną funkcję opisującą rozkład ładunku (form faktor czynnik postaci). M fi = M point fi F(q 2 ) Transformata Fouriera przestrzennego ładunku do przestrzeni pędu. proton Gdy długośc fali wirtualnego fotonu jest duża w porównaniu do rozkładu ładunku, to q r = 0 rozpraszanie na ładunku punktowym F(q 2 ) = 1 Gdy λ jest bardzo małe- fazy fotonów pochodzących z różnych regionów zmieniają się i wygaszają fale F(q 2 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS 6
7 Form faktory Szczegółowe rachunki prowadzą do przekroju czynnego przez dwie funkcje jedna opisuje rozkład ładunku elektrycznego, druga moment magnetyczny protonu. Eksperymentalnie zauważono, że elektryczny i magnetyczny form faktor mają ten sam rozkład jest to szybko malejąca funkcja q 2. Przy coraz większych osiągalnych przekazach pędu q 2: - widać, że proton nie jest punktowy, - zmierzono magnetyczny form faktor, - wyznaczono rozkład ładunku w protonie: oraz rozmiar protonu: 7 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
8 Większe q 2 Zauważono jednak odstępstwo od modelu rozpraszania elastycznego, co oznaczać może, że coraz bardziej prawdopodobne jest oddziaływanie nieelastyczne, gdzie proton zostaje rozbity. 8 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
9 Kinematyka rozpraszania nieelastycznego W przypadku rozpraszania nieelastycznego masa stanu końcowego jest zawsze większa od masy protonu - stan końcowy musi zawierać przynajmniej jeden barion. Definiujemy nowe zmienne: x Bjorkena jest to ułamek pędu protonu niesiony przez uderzony parton masa stanu końcowego jest to kwadrat energii w układzie ŚM protonu i wymienianego bozonu energia stracona przez elektron y Bjorkena ułamek energii jaką zyskał proton (a stracił elektron) Wszystkie wyrażone przez kąt rozproszenia elektronu. Im większa masa stanu końcowego tym proces bardziej nieelastyczny. 9 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
10 Rozpraszanie głęboko nieelastyczne Okazuje się, że przy większych q 2 przekrój czynny jest prawie niezależny od zmiennej q 2. Proces, przy którym transfer energii i pędu jest o wiele większy od masy spoczynkowej protonu określamy jako: rozpraszanie głęboko nieelastyczne (DIS) Jeżeli form faktor F 2 (q 2 ) jest stały (p.slajd 6), mamy do czynienia z: rozpraszaniem na punktowych obiektach wewnątrz protonu! W stanie końcowym rejestrujemy strumień (pęk, dżet) hadronówproces przebiega w dwóch niezależnych etapach - parton zostaje rozproszony, - partony hadronizują, czyli ubierają się się w stany złożone z kwarków. 10 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
11 Model partonowy Zanim pomysł kwarków został zaakceptowany, Feynman (1969) zaproponował, że proton ma strukturę złożoną z punktowych obiektów o połówkowym spinie PARTONÓW. Kwarki są SWOBODNE (point-like constituents) DIS jest zatem rozpraszaniem pojedynczego wirtualnego fotonu na jednym z partonów. MODEL PARTONOWY określa podstawowe oddziaływanie jako elastyczne rozpraszanie na swobodnym partonie (kwarki są traktowane jako cząstki swobodne!). Zamiast czynników postaci mamy funkcje struktury: F 1 x, Q 2 i F 2 (x, Q 2 ), które wyznaczamy doświadczalnie dla różnych ustalonych x-ów: uwaga: zmienna x jest interpretowana jako ułamek pędu protonu, który jest niesiony przez uderzony kwark. 11 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
12 Własności partonów i zauważamy, że prawie nie zależą od Q 2 (skalowanie Bjorkena), F 1 x, Q 2 F 1 x F 2 x, Q 2 F 2 x co oznacza, że dla tych samych x-ów, zmierzone F 2 jest takie samo, niezależnie od wartości Q 2, a zatem centra rozpraszania są twardymi i punktowymi obiektami. a w dodatku: F 2 x = 2xF 1 x co oznacza, że mamy do czynienia z rozpraszaniem obiektów o połówkowym spinie 12 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
13 PDF Kwarki oddziałują ze sobą wymieniając gluony - wprowadza się partonową funkcję rozkładu (PDF) pędu kwarka w protonie, która opisuje liczbę partonów w protonie, które niosą pęd x, np. u p x dx (liczba kwarków u o ułamku pędu pomiędzy x a x + dx PDFy dla każdego kwarka są nieznane, wyznaczamy je z doświadczenia i porównujemy z modelami. Model Partonowy wyjaśnił skalowanie Bjorkena mamy do czynienia z procesem elastycznego rozpraszania na punktowych obiektach o połówkowym spinie 13 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
14 Model partonowy Pomiar funkcji struktury F 2 x pozwala na wyznaczenie funkcji rozkładu partonów. Okazuje się, że oprócz kwarków u i d uwzględnić należy również antykwarki. Obliczenia prowadzą do (dla protonu): wysumowaną funkcję po x zapisujemy jako sumę funkcji opisujących ułamek pędu protonu, który przypada na kwark u (i anty u) oraz d: a doświadczalnie: kwarki u niosą dwa razy więcej pędu niż d, ale w sumie u i d niosą zaledwie 50% pędu protonu Reszta jest w gluonach, które nie oddziałują elektromagnetycznie 14 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
15 Kwarki morza i walencyjne Widoczne jest, że struktura protonu jest bardziej skomplikowana (niż powszechnie znane trzy kwarki!): funkcja partonowa zawiera składową od zwykłych kwarków (zwanych walencyjnymi) i kwarków wirtualnych (określane jako morze). u x = u V x + u S (x) d x = d V x + d S (x) u x = u S d x = d S Funkcję rozkładu partonów i gluonów otrzymuje się z dopasowania do wszystkich danych doświadczalnych, również hadron-hadron (LHC). Interesujące wnioski: - u V (x) 2d V (x) - dla małych x dominują kwarki morza gluony - niezrozumiałe, że - mało s(x) d x > u(x) 15 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
16 Co dalej? W ciągu ostatnich 40 lat próbkowano proton wirtualnym fotonem z coraz większą energią. Jakakolwiek wewnętrzna struktura byłaby widoczna, gdy długość fali jest porównywalna z badanymi rozmiarami: λ γ = 1 q ~ 1 [GeV fm] q [GeV] Przy rozpraszaniu na punktowej strukturze powinno się pojawić skalowane Bjorkena (brak zależności przekroju czynnego od q 2). Przy odstępstwie od punktowej struktury kwarków, gdy przekazy pędu są bardzo duże, powinien pojawić się efekt spadku przekroju czynnego z q 2. Poszukiwania struktury kwarków wymagają coraz większych q Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
17 HERA Zderzacz elektron (pozyton) proton w Hamburgu. dwa główne eksperymenty: ZEUS i H1 Głównym zadaniem było zbadanie struktury protonu przy bardzo wysokich Q 2 i małych x-ach 17 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
18 Przypadek e-p 18 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
19 Wyznaczenie F 2 (x,q 2 ) Dla x 0.01, słaba zależność od Q 2 - kwarki są punktowe do Q 2 = GeV 2, co pozwala wyznaczyć rozmiar kwarków: Dla x > 0.05 słaba zależność F 2 od Q 2, Brak spadku przekroju czynnego przy najwyższych Q 2! Widoczne (słabe) łamanie skalowania, szczególnie dla małych x-ów: F 1 x, Q 2 F 1 x można to wytłumaczyć gdy kwark emituje gluon, przy coraz mniejszych x coraz trudniej je rozróżnić - większe Q 2 oznacza większą zdolność rozdzielczą, czyli dla małych x-ów mamy zależność funkcji struktury od Q 2. - modele i fity b. dobrze pasują do danych. - QCD (teoria oddz. silnych) przewiduje zależność F 2 od Q 2. zderzenia z tarczą 19 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
20 Zderzenia proton-proton na LHC Zderzenia pomiędzy protonami zachodzą w istocie pomiędzy partonami. Rozkład partonów jest niezbędny do policzenia przekroju czynnego przy bardzo dużych energiach (wiązki po 7 TeV). Produkcja cząstki Higgsa zajdzie głównie przez fuzję gluonową, a przekrój czynny zależy od funkcji rozkładu gluonu (PDF) 20 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
21 Podsumowanie Struktura protonu jest badana w procesie rozproszenia elektronów na protonie z wykorzystaniem wirtualnego fotonu. Im krótsza długość fali fotonu (większe q 2, tym głębszą strukturę można obserwować. Przy bardzo niskich energiach elektronu λ r p mamy do czynienia z rozpraszaniem na punktowych, bezspinowych obiektach, czyli na statycznym potencjale. Przy niskich energiach λ~ r p protonie rozpraszanie na ładunku rozmieszczonym w Przy wysokich energiach elektronu długość fali wystarczająca do zobaczenia substruktury λ < r p DIS elastyczne rozpraszanie elektronu na punktowych obiektach (którymi mają być SWOBODNE kwarki), a proton zostaje rozbity Przy bardzo dużych energiach λ r p w protonie widać morze kwarków i gluonów. Funkcje rozkładu partonów kwarki niosą tylko 50% pędu protonu, reszta jest przypisana do gluonów. * wykład opracowany z wykorzystaniem rysunków prof. M.A. Thomsona Model partonowy opisuje DYNAMIKĘ kwarków. 21 Agnieszka Obłąkowska-Mucha, AGH UST WFiIS
22 Oddział ywania silne VIII Fakty. Porównanie oddziaływań elektromagnetycznych i silnych. Ładunek kolorowy. Samooddziaływanie gluonów. Uwięzienie kwarków. Hadronizacja. Biegnąca stała sprzeżenia. Plazma kwarkowo gluonowa. 1
23 Skąd się wzięł y? Oddziaływania silne odpowiadają za budowę jądra atomowego, reakcje jądrowe i wiązania kwarków w hadronach (ale wiązanie neutralnych kolorowo nukleonów w jądrach to silne oddziaływanie resztkowe). Model partonowy połowę pędu hadronu stanowią gluony oraz kwarki morza powstałe z kolorowego pola. Oddz. silne opisane są poprzez wymianę bozonu pośredniczącego (gluonu), którego własności muszą opisywać: krótkozasięgowość i zależność funkcji struktury od przekazu pędu. Gluony odpowiednik fotonów w elektromagnetyźmie. Kolor odpowiednik ładunku elektrycznego, ale istniejący w trzech wartościach {r, g, b}, takich, że:. Każdy kolor występuje również jako anty-kolor, czyli mamy 9 kombinacji typu kolor-antykolor. Kolor należy do reprezentacji grupy SU(3) i jest zachowany w oddz. silnych. Prawdopodobieństwo wystąpienia kwarka w każdym kolorze wynosi 1/3. Gluon oddziałuje z ładunkiem kolorowym, czyli też obdarzony jest kolorem. r g b=0 r r =0 g g =0 b b =0 Ładunek kolorowy nie może być zmierzony kwarki są zawsze obserwowane jako uwięzione w białym (neutralnym kolorowo) hadronie. 2
24 Oddział ywania elm a silne QED: 1. ładunek - elektryczny dodatni i ujemny 2. ładunek jest zachowany 3. foton jest bezmasowym bozonem 4. foton nie ma ładunku 5. potencjał V(r) ~1/r Kwarki mają kolor (qi=+1) Antykwarki mają antykolor (qi=-1) QCD: 1. ładunek silny KOLOR w trzech rodzajach (r g b) 2. ładunek kolorowy jest zachowany 3. gluony są bezmasowymi bozonami 4. gluony mają kolor, czyli kolor jest wymieniany np. rozpraszanie kwarka r na kwarku g 5. Część potencjału jest postaci V(r) ~1/r i= r g b anty-r anty-g anty-b Skoro są 3 kolory i 3 antykolory, to powinno być 9 gluonów. Naprawdę gluony są kombinacja liniową tych stanów, a jedna: jest neutralna. Neutralny gluon zachowywałby się jak foton, a oddziaływanie silne miałoby nieskończony zasięg. Zostaje 8 kolorowych gluonów 3
25 Kolor Oddz. silne zależy tylko od koloru (nie zależy ani od zapachu kwarku ani od ład. elektrycznego). Kolor nie może być zmierzony prawdopod., że kwark będzie w stanie o danym kolorze = 1/3. Gluony niosą kombinację kolorów: Rzeczywista cząstka jest neutralna kolorowo, czyli kwarki w mezonie muszą mieć przeciwne kolory (np. red- anty red), a w barionach muszą być we wszystkich kolorach. Na diagramach nie pokazuje się kolorów kolor jest w oddz. zachowany. prof. M.A.Thomson kwark r emituje gluon i zmienia ładunek na b, kwark b absorbuje gluon i mienia ładunek na r wymieniany gluon ma ładunek b-anty r 4
26 Samooddział ywanie Podstawowa różnica pomiędzy QED a QCD gluon przenosi ładunek kolorowy GLUON MOŻE ODDZIAŁYWAĆ Z INNYM GLUONEM Rozpraszanie gluonów 5
27 Uwięzienie Swobodne kwarki nie są NIGDY obserwowane! Nikt jeszcze nie zobaczył kwarka próbując rozbić proton. 1. kwarki są ZAWSZE uwięzione w hadronach, 2. jest to konsekwencją silnego samooddziaływania gluonów Rozpatrzmy mezon dwa kwarki i silne (kolorowe) pole pomiędzy nimi na odległości ok. 1 fm. Gdy kwarki się trochę rozsuną rośnie siła pomiędzy nimi gluony przenoszące siłę są dodatkowym źródłem pola przyciągają się. Linie łączącą kwarki stanowią napięte struny. Struna gromadzi energię, a oddzielenie od siebie kwarków wymaga siły. V(r) ~ r Gdy rośnie odległość zgromadzona energia jest na tyle duża, że powstaje para kwark-antykwark i mamy nowy mezon. Do rozdzielenia kwarków potrzebna nieskończona energia. UWIĘZIENIE KWARKÓW (confinement) mechanizm utrzymujący kwarki w hadronie jest konsekwencją oddziaływania gluonów ze sobą 6
28 Pęki hadronowe Przy próbie rozdzielenia kwarków, energia zgromadzona w strunie rośnie liniowo z odległością. Gdy przekroczony zostanie próg na produkcję dwóch kwarków kreacja pary: następnie sparowane kwarki się rozsuwają powstają hadrony 7
29 Silna stał a Potencjał QCD ma dwie składowe: samooddziaływanie gluonów daje składową długozasięgową ~kr, na małych odległościach kwarki w mezonie silnie się przyciągają na podobieństwo QED V(r)= - /r s 4 s V QCD r = k r 3 r s określa siłę silnych oddziaływań. Ale jak w QED również nie jest to wartość stała. W QCD kwantowa fluktuacja próżni daje chmurę wirtualnych par kwarków: ale (w przeciwieństwie do QED) również chmurę samooddziałujących gluonów: ten potencjał bardzo dobrze opisuje czarmonia i i bottomia 8
30 Biegnąca silna stał a Z powodu oddziaływania między gluonami goły kolorowy ładunek jest ekranowany, ale ta kwantowa chmura niesie ze sobą KOLOR i efektywny ładunek kolorowy ZWIĘKSZA się z odległością! Przy niskich energiach Q2= 1 GeV2 (dużych odległościach) s zaburzeń (obszar nieperturbacyjny) =1 problem z rachunkiem Przy wysokich energiach - s małe kwarki są swobodnymi cząstkami asymptotyczna swoboda, obszar perturbacyjny: przy Q2=Mz2 s =0,12 Definiujemy skalę: QCD = MeV, dla E< QCD- stała jest duża obszar s nieperturbacyjny (lekkie kwarki!), dla E> QCD - mała rach. zaburzeń. s 9
31 Hadronizacja Ze wzrostem energii powstaje coraz więcej kwarków (z kolorowego pola) HADRONIZACJA. Obserwuje się skolimowane PĘKI HADRONOWE: kierunek pęków kierunek kwarków 10
32 Kolor - dowody Istnienie koloru potwierdzone jest doświadczalnie. 1. Porównanie przekrojów czynnych na powstanie hadronów i pary mionów anihilacji elektron - pozyton e e e + e - q+ q- - e+ e - hadrony R = e+ e Jeżeli zapomnimy o masach, stany końcowe różnią się tylko wartością ładunku el. e+ e - hadrony =3 u,d, s Q 2q 11
33 R Dla kwarka jednego rodzaju (np u) i w jednym kolorze: R=Qu2. Ale pęki hadronów mają również inne kwarki (u d s c b t) i raczej powinno być: R= Qi2 a gdyby jeszcze uwzględnić kolor: R= 3 Qi2 suma uwzględnia kwarki, które są kinematycznie dostępne dla osiąganych energii CMS 12
34 R doświadczalne Wyniki doświadczalne pochodzące e eksperymentów z anihilacją elektron-pozyton dla energii Ecm do 40 GeV: bez koloru dla s < 1 GeV formacja,, ; dla s > 3 GeV stany J/ ; dla s 10 GeV spektrum R rośnie skokowo z s; pomiary zgodne z przewidywaniami, przy założeniu, że kwarki mają ułamkowy ładunek i są obdarzone kolorem. 13
35 Kolor c.d Pomiar szerokości rozpadu: obliczenia teoretyczne zgodne z doświadczeniem, tylko gdy w rachunkach QCD uwzględni się 3 kolory. 3. Istnienie barionu -(s s s) jest to barion o spinie J=3/2 (L=0) o spinach ustawionych równolegle: s s s jego funkcja falowa: ( -) = (x) (s s s ) (zapach) jest symetryczna wzgl. zamiany dwóch dowolnych kwarków potrzebny dodatkowy czynnik: ( -) = (x) (s s s ) (zapach) (kolor) kolorowa część f-cji falowej barionu musi być antysymetryczna 14
36 Gluony-dowody W QED elektron może emitować foton. W QCD kwark może emitować gluon: w elemencie macierzowym mamy dodatkowy czynnik, s a w przekroju czynnym s Fotony można rejestrować, natomiast gluony hadronizują w pęki. W powyższym procesie oprócz dwóch pęków od kwarków mamy trzeci od gluonu: Gluony mają spin rozkład kątowy jetów 15
37 Wyniki doświadczalne Rozkład kątowy pęków zależy od spinu porównanie danych i hipotezy S(g)=1 16
38 Cztery pęki Przypadek z 4 pękami hadronów. Możliwe procesy: Rozkłady kątowe rozstrzygają, czy jest to przypadek z 3-gluonowym wierzchołkiem (3 cząstki o s=1). Taki przypadek jest dowodem na samooddziaływanie gluonow. 17
39 I Pomiar s Rozróżnienie przypadków z 2 i 3 pękami hadronów pozwala na wyznaczenie popatrzmy znowu na stosunek R: s R=3 Q 2q ale po emisji dodatkowego gluonu, przekrój czynny dostaje poprawkę: R=3 Q 2q 1 s 18
40 II Pomiar s Rozróżnienie przypadków z więcej niż dwoma pękami hadronów: 3 pęki q q g = s 2 pęki q q Zależność silnej stałej od przekazu pędu przy różnych skalach energii jest najważniejszym testem QCD. Przy oddz. protonów wartość αs zależy od funkcji rozkładu partonów w protonie (PDF) Umownie przyjmuje się masę Z0 za skalę, w której obliczana jest αs!!! 19
41 QCD i LHC Obszar kinematyczny dostępny w zderzeniach proton-proton przy energiach 3-7 TeV obejmuje najszersze przedziały przekazów pędu Q2 i x. Wszystkie procesy na LHC pochodzą z oddziaływania gluonów i kwarków morza, zarówno miękkich (małe pt), jak i twardych (duże pędy poprzeczne, QCD) pa fa x1 ˆ pb X x2 fb Jakiekolwiek odkrycie stanu X jest rezultatem wyznaczenia i zrozumienia postaci PDFu A M Cooper-Sarkar on behalf of ATLAS and CMS SM@LHC Freiburg
42 QCD na pp w LHC Uzyskanie jakiegokolwiek wyniku jest poprzedzone precyzyjną symulacją oddziaływania proton-proton metodami Monte Carlo. 21
43 22
44 23
45 24
46 25
47 26
48 27
49 28
50 29
51 Podsumowanie Teoria oddziaływań silnych: chromodynamika kwantowa (QCD) podobna do QED ale: - kwarki są uwięzione, - gluony mają ładunek silny (kolor) i oddziałują ze sobą. Kwarki, gluony i ładunek kolorowy potwierdzone doświadczalnie. Przy niskich energiach stała silna jest duża i nie można stosować teorii perturbacyjnej (modele), Przy wysokich energiach stała jest mała i kwarki są swobodne (asmptotycznie), a teoria perturbacyjna bardzo dobrze opisuje wyniki. Przewidywania QCD (biegnąca silna stała sprzężenia) potwierdzone w oddziaływaniach protonów przy energiach do 4 TeV (LHC). Wyznaczenie partonowej funkcji gęstości jest kluczowe w opisie produkcji nowych stanów na LHC. 30
Rozpraszanie 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 szczegółowoFizyka 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 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 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 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 szczegółowoWYKŁAD 5 sem zim.2010/11
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 5 sem zim.2010/11 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Siły: porównania oddziaływań stałe sprzężenia Diagramy Feynmana Oddziaływania: elektromagnetyczne
Bardziej szczegółowoOddziaływania. Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana. Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED)
Oddziaływania Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED) Teoria Yukawy Zasięg oddziaływań i propagator bozonowy Równanie Diraca Antycząstki; momenty
Bardziej szczegółowoBudowa nukleonu. Krzysztof Kurek
Krzysztof Kurek Data selection Plan Statyczny model kwarków Plan Statyczny model kwarków i symetrie SU(N) zapachowe. Elastyczne rozpraszanie elektronów na nukleonie. Składniki punktowe wewnątrz nukleonu.
Bardziej szczegółowoOddziaływania. Przekrój czynny Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana. Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED)
Oddziaływania Przekrój czynny Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED) Teoria Yukawy Zasięg oddziaływań i propagator bozonowy Równanie Diraca
Bardziej szczegółowoStruktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV
Struktura protonu Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład IV kinematyka rozpraszania rozpraszanie nieelastyczne partony i kwarki struktura protonu akcelerator HERA wyznaczanie funkcji struktury Kinematyka
Bardziej szczegółowoStruktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV
Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu % & lub NC DIS Deep
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 7. Wszechświat cząstek elementarnych. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 7 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Siły: porównania oddziaływań stałe sprzężenia Diagramy Feynmana Oddziaływania: elektromagnetyczne i grawitacyjne elektromagnetyczne
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów
Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, A.Filip Żarnecki, Wydział Fizyki UW Siły: porównania oddziaływań stałe sprzężenia Diagramy Feynmana Oddziaływania: elektromagnetyczne
Bardziej szczegółowokwarki są uwięzione w hadronie
kwarki są uwięzione w hadronie gluony są uwięzione w hadronie QED - potencjał - QCD VQED α = r 1 potencjał coulombowski r nośniki (małe odległości) brak uwięzienia Precyzyjne przewidywania poziomów energetycznych
Bardziej szczegółowoFizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak
Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1 WYKŁAD VII Elektrodynamika kwantowa T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2 Krótka historia oddziaływań elektromagnetycznych 1900-1930 r. powstanie mechaniki
Bardziej szczegółowoZderzenia. Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda
Zderzenia Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda Układ środka masy Układ izolowany Izolowany układ wielu ciał: m p m 4 CM m VCM p 4 3
Bardziej szczegółowoWstęp do oddziaływań hadronów
Wstęp do oddziaływań hadronów Mariusz Przybycień Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademia GórniczoHutnicza Wykład 3 M. Przybycień (WFiIS AGH) Wstęp do oddziaływań hadronów Wykład 3 1 / 16 Diaramy
Bardziej szczegółowoCząstki elementarne i ich oddziaływania III
Cząstki elementarne i ich oddziaływania III 1. Przekrój czynny. 2. Strumień cząstek. 3. Prawdopodobieństwo procesu. 4. Szybkość reakcji. 5. Złota Reguła Fermiego 1 Oddziaływania w eksperymencie Oddziaływania
Bardziej szczegółowoNajgorętsze krople materii wytworzone na LHC
Najgorętsze krople materii wytworzone na LHC Adam Bzdak AGH, KZFJ Plan Wprowadzenie do A+A Przepływ eliptyczny, trójkątny, hydrodynamika Odkrycie na LHC w p+p i p+a Korelacje 2- i wielu-cząstkowe Podsumowanie
Bardziej szczegółowoElementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania
Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania atom co jest elementarne? jądro nukleon 10-10 m 10-14 m 10-15 m elektron kwark brak struktury! elementarność... 1897 elektron (J.J.Thomson)
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 szczegółowoPodstawy Fizyki Jądrowej
Podstawy Fizyki Jądrowej III rok Fizyki Kurs WFAIS.IF-D008.0 Składnik egzaminu licencjackiego (sesja letnia)! OPCJA: Po uzyskaniu zaliczenia z ćwiczeń możliwość zorganizowania ustnego egzaminu (raczej
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 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 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 szczegółowoVI.5 Zderzenia i rozpraszanie. Przekrój czynny. Wzór Rutherforda i odkrycie jądra atomowego
VI.5 Zderzenia i rozpraszanie. Przekrój czynny. Wzór Rutherforda i odkrycie jądra atomowego Jan Królikowski Fizyka IBC 1 Przekrój czynny Jan Królikowski Fizyka IBC Zderzenia Oddziaływania dwóch (lub więcej)
Bardziej szczegółowoWstęp do fizyki cząstek elementarnych
Wstęp do fizyki cząstek elementarnych Ewa Rondio cząstki elementarne krótka historia pierwsze cząstki próby klasyfikacji troche o liczbach kwantowych kolor uwięzienie kwarków obecny stan wiedzy oddziaływania
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 13. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 5.I Hadrony i struny gluonowe
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 13 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 5.I. 2011 Hadrony i struny gluonowe Model Standardowy AD 2010 Hadrony = stany związane kwarków Kwarki zawsze
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 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 szczegółowoWszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki 27 listopada 2018 A.F.Żarnecki WCE Wykład 8 27 listopada 2018 1 / 28 1 Budowa materii (przypomnienie)
Bardziej szczegółowoSalam,Weinberg (W/Z) t Hooft, Veltman 1999 (renomalizowalność( renomalizowalność)
Teoria cząstek elementarnych 23.IV.08 1948 nowa faza mechaniki kwantowej precyzyjne pomiary wymagały precyzyjnych obliczeń metoda Feynmana Diagramy Feynmana i reguły Feynmana dziś uniwersalne narzędzie
Bardziej szczegółowoCząstki elementarne i ich oddziaływania
Cząstki elementarne i ich oddziaływania IV 1. Antycząstki wg Feynmana. 2. Cząstki wirtualne 3. Propagator. 4. Oddziaływania elektromagnetyczne. 1 Interpretacja Feynmana Rozwiązania r. Diraca: są cząstkami
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 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 szczegółowoSymetrie. D. Kiełczewska, wykład 5 1
Symetrie Symetrie a prawa zachowania Spin Parzystość Spin izotopowy Multiplety hadronowe Niezachowanie parzystości w oddz. słabych Sprzężenie ładunkowe C Symetria CP Zależność spinowa oddziaływań słabych
Bardziej szczegółowoReakcje jądrowe. kanał wyjściowy
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 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 szczegółowoWszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego 21 listopada 2017 A.F.Żarnecki WCE Wykład
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 szczegółowoFizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika
Fizyka 3 Konsultacje: p. 329, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 2 sprawdziany (10 pkt każdy) lub egzamin (2 części po 10 punktów) 10.1 12 3.0 12.1 14 3.5 14.1 16 4.0 16.1 18 4.5 18.1 20 5.0
Bardziej szczegółowoPodstawy Fizyki Jądrowej
Podstawy Fizyki Jądrowej III rok Fizyki Kurs WFAIS.IF-D008.0 Składnik egzaminu licencjackiego (sesja letnia)! OPCJA: Po uzyskaniu zaliczenia z ćwiczeń możliwość zorganizowania ustnego egzaminu (raczej
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 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 szczegółowoRozdział 7 Kinematyka oddziaływań. Wnioski z transformacji Lorentza. Zmienna x Feynmana, pospieszność (rapidity) i pseudopospieszność
Rozdział 7 Kinematyka oddziaływań. Wnioski z transformacji Lorentza. Zmienna x Feynmana, pospieszność (rapidity) i pseudopospieszność (pseudorapidity). Rozpraszanie leptonów na hadronach. Zmienna x Bjorkena.
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 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 szczegółowoSymetrie. D. Kiełczewska, wykład 5 1
Symetrie Symetrie a prawa zachowania Spin Parzystość Spin izotopowy Multiplety hadronowe Niezachowanie parzystości w oddz. słabych Sprzężenie ładunkowe C Symetria CP Zależność spinowa oddziaływań słabych
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 szczegółowoZ czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?
Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Cząstki elementarne Kosmologia Wielkość i kształt Świata Ptolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 1543) geocentryzm
Bardziej szczegółowoWłasności jąder w stanie podstawowym
Własności jąder w stanie podstawowym Najważniejsze liczby kwantowe charakteryzujące jądro: A liczba masowa = liczbie nukleonów (l. barionów) Z liczba atomowa = liczbie protonów (ładunek) N liczba neutronów
Bardziej szczegółowoLHC 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 szczegółowoDynamika relatywistyczna
Dynamika relatywistyczna Fizyka I (B+C) Wykład XVIII: Energia relatywistyczna Transformacja Lorenza energii i pędu Masa niezmiennicza Energia relatywistyczna Dla ruchu ciała pod wpływem stałej siły otrzymaliśmy:
Bardziej szczegółowoTeoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ
Teoria Wielkiego Wybuchu Epoki rozwoju Wszechświata Wczesny Wszechświat Epoka Plancka (10-43 s): jedno podstawowe oddziaływanie Wielka Unifikacja (10-36 s): oddzielenie siły grawitacji od reszty oddziaływań
Bardziej szczegółowoFIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 9 Reakcje jądrowe Reakcje jądrowe Historyczne reakcje jądrowe 1919 E.Rutherford 4 He + 14 7N 17 8O + p (Q = -1.19 MeV) powietrze błyski na ekranie
Bardziej szczegółowoCiało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.
1 Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. natężenie natężenie teoria klasyczna wynik eksperymentu
Bardziej szczegółowoSymetrie w fizyce cząstek elementarnych
Symetrie w fizyce cząstek elementarnych Odkrycie : elektronu- koniec XIX wieku protonu początek XX neutron lata 3 XX w; mion µ -1937, mezon π 1947 Lata 5 XX w zalew nowych cząstek; łączna produkcja cząstek
Bardziej szczegółowoOddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań.
1 Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań. Wyróżniamy cztery rodzaje oddziaływań (sił) podstawowych: oddziaływania silne
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 szczegółowoBozon Higgsa oraz SUSY
Bozon Higgsa oraz SUSY Bozon Higgsa Poszukiwania bozonu Higgsa w LEP i Tevatronie - otrzymane ograniczenia na masę H Plany poszukiwań w LHC Supersymetria (SUSY) Zagadkowe wyniki CDF Masy cząstek cząstki
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Promieniotwórczość Fizyka MU, semestr 2 Uniwersytet Rzeszowski, 8 marca 2017 Wykład II Promieniotwórczość Promieniowanie jonizujące 1 / 22 Jądra pomieniotwórcze Nuklidy
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniotwórczość Uniwersytet Rzeszowski, 18 października 2017 Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 23 Jądra pomieniotwórcze
Bardziej szczegółowoFizyka 2. Janusz Andrzejewski
Fizyka 2 wykład 15 Janusz Andrzejewski Janusz Andrzejewski 2 Egzamin z fizyki I termin 31 stycznia2014 piątek II termin 13 luty2014 czwartek Oba egzaminy odbywać się będą: sala 301 budynek D1 Janusz Andrzejewski
Bardziej szczegółowoFizyka 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 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 szczegółowoJak 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 szczegółowoFizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak
Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1 WYKŁAD IX Oddziaływania słabe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2 Rola oddziaływań słabych w przyrodzie Oddziaływania słabe są odpowiedzialne (m.in.) za:
Bardziej szczegółowoWykład Budowa atomu 1
Wykład 30. 11. 2016 Budowa atomu 1 O atomach Trochę historii i wprowadzenie w temat Promieniowanie i widma Doświadczenie Rutherforda i odkrycie jądra atomowego Model atomu wodoru Bohra sukcesy i ograniczenia
Bardziej szczegółowoPodstawowe własności jąder atomowych
Podstawowe własności jąder atomowych 1. Ilość protonów i neutronów Z, N 2. Masa jądra M j = M p + M n - B 2 2 Q ( M c ) ( M c ) 3. Energia rozpadu p 0 k 0 Rozpad zachodzi jeżeli Q > 0, ta nadwyżka energii
Bardziej szczegółowoFizyka do przodu w zderzeniach proton-proton
Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton Leszek Adamczyk (KOiDC WFiIS AGH) Seminarium WFiIS March 9, 2018 Fizyka do przodu w oddziaływaniach proton-proton Fizyka do przodu: procesy dla których obszar
Bardziej szczegółowoWYKŁAD Prawdopodobieństwo procesów dla bardzo dużych energii, konieczność istnienia cząstki Higgsa
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 10 29.04 29.04.2009.2009 1 Prawdopodobieństwo procesów dla bardzo dużych energii, konieczność istnienia cząstki Higgsa Cząstki fundamentalne w Modelu Standardowym
Bardziej szczegółowoEksperyment 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 szczegółowoTeoria grawitacji. Grzegorz Hoppe (PhD)
Teoria grawitacji Grzegorz Hoppe (PhD) Oddziaływanie grawitacyjne nie zostało dotychczas poprawnie opisane i pozostaje jednym z nie odkrytych oddziaływań. Autor uważa, że oddziaływanie to jest w rzeczywistości
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 szczegółowoWykład 43 Cząstki elementarne - przedłużenie
Wykład 4 Cząstki elementarne - przedłużenie Hadrony Cząstki elementarne oddziałujące silnie nazywają hadronami ( nazwa hadron oznacza "wielki" "masywny"). Hadrony są podzielony na dwie grupy: mezony i
Bardziej szczegółowoDoświadczenie Rutherforda. Budowa jądra atomowego.
Doświadczenie Rutherforda. Budowa jądra atomowego. Rozwój poglądów na budowę atomu Model atomu Thomsona - zwany także modelem "'ciasta z rodzynkami". Został zaproponowany przez brytyjskiego fizyka J. J.
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 szczegółowoStruktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV
Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu NC DIS Deep Inelastic
Bardziej szczegółowoStruktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV. rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury.
Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu NC DIS Deep Inelastic
Bardziej szczegółowoZderzenia relatywistyczna
Zderzenia relatywistyczna Dynamika relatywistyczna Zasady zachowania Relatywistyczne wyrażenie na pęd cząstki: gdzie Relatywistyczne wyrażenia na energię cząstki: energia kinetyczna: energia spoczynkowa:
Bardziej szczegółowoPomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu
J1 Pomiar energii wiązania deuteronu Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu Przygotowanie: 1) Model deuteronu. Własności deuteronu jako źródło informacji o siłach jądrowych [4] ) Oddziaływanie
Bardziej szczegółowoCząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski
Cząstki elementarne wprowadzenie Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Historia badania struktury materii XVII w.: ruch gwiazd i planet, zasady dynamiki, teoria grawitacji, masa jako
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Reakcje jądrowe Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 12 Energia wiązania
Bardziej szczegółowoPodróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN
Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN mgr inż. Małgorzata Janik - majanik@cern.ch mgr inż. Łukasz Graczykowski - lgraczyk@cern.ch Zakład Fizyki Jądrowej, Wydział
Bardziej szczegółowoMetody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice
Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice Mariusz Przybycień Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademia Górniczo-Hutnicza Wykład 6 M. Przybycień (WFiIS AGH) Metody Lagrange a i Hamiltona... Wykład
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 szczegółowoFizyka zderzeń relatywistycznych jonów
Fizyka zderzeń relatywistycznych jonów kilka pytań i możliwe odpowiedzi Stanisław Mrówczyński Uniwersytet Jana Kochanowskiego, Kielce & Instytut Problemów Jądrowych, Warszawa 1 Programy eksperymentalne
Bardziej szczegółowo