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
 
STATUSCURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S)
Eletiva RestritaFIS - Física (versão 2)
FIS - Física (versão 3)
Eletiva DefinidaFIS - Física (versão 4)
FIS - Física (versão 5)
FIS - Física (versão 6)
FIS - Física (versão 7)

TIPO DE AULA CRÉDITO CH SEMANAL CH TOTAL
Teórica4460
TOTAL 4 4 60
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.
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.




PRÉ-REQUISITO 1:

FIS04-07183 Estrutura da Matéria II A
TRAVA:

68 créditos (Física - versão 5)
68 créditos (Física - versão 6)
68 créditos (Física - versão 7)
 
BIBLIOGRAFIA:

1. Martin, B. R. & Shaw, J., Particle Physics, New York, John Wiley, 1994.
2. Perkins, H., Introduction to High Energy Physics, Massachusetts, Addison Wesley, 1987.
3. Das, A., & Ferbel, T., Introduction to Nuclear and Particle Physics, New York, John Wiley, 1994.
4. Frauenfelder, H. & Henley, E. M., Subatomic Physics, New Jersey, Prentice Hall, 1991.