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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 物理学教室 物理科学課題演習A1(後) 物理科学課題演習A1(後)

物理科学課題演習A1(後) 物理科学課題演習A1(後)

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 33261 SJ57
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 5 単位
授業形態 課題演習
配当学年 3回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月3・4・5
教員
  • 田島 治(理学研究科 准教授)
  • 福間 将文(理学研究科 准教授)
  • 吉田 健太郎(理学研究科 助教)
授業の概要・目的 ゼミナールや実験を通して、素粒子物理学の根底にある理論(量子色力学や電弱統一理論)と実験手法の基礎を学ぶと共に自然に対する認識を深める。
到達目標 [理論パート]
素粒子物理学の基本言語である「場の量子論」について習熟し、素粒子の現象を数学的に表現できるようになることを目指す。

[実験パート]
コンプトン散乱を測定することで、「光の粒子性」の理解を深める。装置を組み立て、データを収集し、解析し、結果を出す一連のプロセスを経験することで、素粒子実験に必要な基礎技術を修得する。
授業計画と内容 本演習は理論パートと実験パートの2つからなり、理論では素粒子物理学の基礎理論の学習をA2と合同で行う。

[理論パート] (担当:福間、吉田)
第1回~第3回:素粒子論の基礎
・素粒子物理学の外観
・Lorentz変換
・Lagrange形式
第4回~第5回:Dirac方程式
・Dirac場とDirac方程式
・自由空間におけるDirac方程式の解
第6回~第8回:量子電磁力学
・荷電粒子場の電磁力学
・場の量子化
第9回~:標準模型
・弱い相互作用の低エネルギー現象論
・対称性の自発的破れとHiggs機構
・Weinberg-Salam理論
・強い相互作用と量子色力学
・量子異常

[実験パート] (担当:田島)
第1回~第2回: NaIシンチレーター、NIM回路、オシロスコープの使用
第3回: 簡易実験(鉛のγ線遮蔽確率の測定、γ線反応距離)
第4回~第5回: 同時計測(ゲート幅、コインシデンスの概念)
第6回: 同時計測の簡易実験(各種線源からでるγ線の角度相関の測定)
第7回~第8回: CAMAC回路の使用とエネルギー測定
第9回以降: 本実験
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 * ゼミで発表するにあたり、教科書の内容を自分の中で咀嚼し、自分の言葉で仲間に説明することを意識して、予習する。
教科書
  • 「理論ゼミ」 (H29年度の例) 「素粒子物理学」井上研三 著 「実験ゼミ」 放射線計測ハンドブック GLENN F. KNOLL
関連URL
  • http://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/gakubu/a1a2.html