Laboratory Work in Physics A2
| Numbering Code | U-SCI00 33263 SJ57 | Year/Term | 2022 ・ Second semester | |
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| Number of Credits | 5 | Course Type | topics seminar | |
| Target Year | 3rd year students or above | Target Student | ||
| Language | Japanese | Day/Period | Mon.3・4・5 | |
| Instructor name |
KIKAWA TATSUYA (Graduate School of Science Assistant Professor) YOSHIDA KENTAROU (Graduate School of Science Assistant Professor) |
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| Outline and Purpose of the Course | 素粒子物理学を理論と実験の両サイドから学び、最後に量子電磁力学を検証するための本実験を行う。将来、素粒子理論・素粒子実験の研究をする際の基盤となる概念、計算、実験手法の習得をめざす。受け身の授業形式ではなく、学生、教員、ティーチングアシスタントの大学院生が一緒になって ①共通のテキストを題材にゼミをおこなう ②実験の計画・データ取得・解析・レポート・発表をおこなう、など、課題への積極的な参加を通して主体的に学ぶ。 | |||
| Course Goals |
・理論 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。 ・実験ゼミ - 放射線の種類、発生原理を理解し、実際に観測してみる。 - 放射線と物質の相互作用を理解する。 - 放射線を測定するための実験装置(シンチレーター・光電子増倍管)の動作原理を理解し、実際に使用する。 - 素粒子実験の課題を通じて、測定器の理解、信号処理回路の組み上げ、データ取得、データ処理を体験し、一連の実験技術を学ぶ。 |
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| Schedule and Contents |
・理論ゼミ (担当：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 ・実験ゼミ (担当：木河) 第1回～第3回: 放射線(α，β，γ線)が発生する仕組み 第4回～第6回: 放射線と物質の相互作用（荷電粒子、γ線） 第7回～第8回: 計測の統計と誤差の評価 第9回～第10回: 有機シンチレーター、無機シンチレーターの発光原理 第11回～第12回: 光電子増倍管の動作原理 (第13回以降は実験ゼミは行わず本実験を行う。) |
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| Course Requirements | None | |||
| Study outside of Class (preparation and review) |
・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。 ・ゼミで活発な議論をおこなうために、発表担当者だけでなく全員で教科書を読んでゼミに出席する。 ・細かい計算など、ゼミで追えなかったことは授業後に復習すると良いが、ゼミでの議論を通して、その場ですべてを理解することを心がける。 |
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| Textbooks | Textbooks/References |
・ 理論 「素粒子標準模型入門」W.N.コッティンガム・D.A.グリーンウッド 著 ・実験ゼミ 「放射線計測ハンドブック」(Glenn F. Knoll) |
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