UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FORMULÁRIO DE IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA

UNIDADE: INSTITUTO DE FÍSICA
DEPARTAMENTO: DEPTO. DE FISICA NUCLEAR E ALTAS ENERGIAS
DISCIPLINA: Introdução à Física de Partícula
CARGA HORÁRIA: 60	CRÉDITOS: 4	CÓDIGO: FIS04-01863
MODALIDADE DE ENSINO: Presencial		TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência

 

STATUS	CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S)
Eletiva Restrita	FIS - Física (versão 2) FIS - Física (versão 3)
Eletiva Definida	FIS - Física (versão 4) FIS - Física (versão 5) FIS - Física (versão 6) FIS - Física (versão 7)

TIPO DE AULA	CRÉDITO	CH SEMANAL	CH TOTAL
Teórica	4	4	60
TOTAL	4	4	60

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EMENTA:

Conceitos básicos, detetores e aceleradores de partículas, princípios de invariância e leis de conservação, interações eletromagnéticas, interações fracas, interações fortes.



1. Conceitos básicos:

1.1. partículas, anti-partículas, férmions e bósons;

1.2. férmions elementares - quarks e léptons;

1.3. hádrons, bárions e mésons;

1.4. interações e campos em Física de Partículas;

1.5. seções de choque e taxas de decaimento;

1.6. unidades em Física de Altas Energias.



2. Detetores e aceleradores de partículas:

2.1. interações de partículas carregadas e radiação com a matéria;

2.2. aceleradores;

2.3. detetores de partículas carregadas;

2.4. detetores de chuveiro e calorímetros;

2.5. experimentos em Altas Energias.



3. Princípios de invariância e leis de conservação:

3.1. invariância e operadores em Mecânica Quântica;

3.2. paridade de partículas e antipartículas;

3.3. conservação de carga, invariância de gauge;

3.4. invariância por inversão temporal;

3.5. violação de CP e o teorema CPT;

3.6. grupo SU(2) de isospin;

3.7. grupo SU(3) e a idéia de quarks.



4. Interações eletromagnéticas:

4.1. espalhamento elástico de elétrons sem spin por núcleos;

4.2. espalhamento de elétrons com spin por núcleos sem spin;

4.3. espalhamento de elétrons por núcleos;

4.4. processo e+e- + - ;

4.5. Eletrodinâmica Quântica (QED).



5. Interações fracas:

5.1. decaimento beta nuclear - a teoria de Fermi;

5.2. interação de neutrinos livres - o decaimento beta inverso;

5.3. não conservação da paridade no decaimento beta, helicidade do neutrino, teoria V-A;

5.4. decaimento do lambda, decaimento do K0;

5.5. decaimento de partículas estranhas - teoria de Cabibbo;

5.6. correntes fracas neutras, modelo de GIM, ângulos de mistura e charme;

5.7. bósons intermediários W e Z;

5.8. massas e oscilações de neutrinos.



6. Interações fortes:

6.1. espalhamento profundamente inelástico elétron-nucleon, partons;

6.2. espalhamento inelástico neutrino-nucleon;

6.3. espalhamento lépton-quark;

6.4. Cromodinâmica Quântica (QCD) e interações quark-quark

6.5. potencial de QCD a pequenas e grandes distâncias, string;

6.6. efeitos das interações dos quarks no espalhamento profundamente inelástico.

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OBJETIVO(S):

Ao final do período o aluno deverá ter adquirido uma visão geral do que são os constituintes elementares da matéria e suas interações fundamentais, e das técnicas experimentais utilizadas nesta área.

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BIBLIOGRAFIA:

1. Martin, B. R. et Shaw, J., Particle Physics, New York, John Wiley, 1994.

2. Perkins, H., Introduction to High Energy Physics, Massachusetts, Addison Wesley, 1987.

3. Das, A., et Ferbel, T., Introduction to Nuclear and Particle Physics, New York, John Wiley, 1994.

4. Frauenfelder, H. et Henley, E. M., Subatomic Physics, New Jersey, Prentice Hall, 1991.

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