Ústav částicové a jaderné fyziky
|
|
- Michaela Ševčíková
- před 5 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Ústav částicové a jaderné fyziky aneb co děláme a proč studovat náš obor Proseminář z jaderné a subjaderné fyziky, Jiří Dolejší s příspěvky mnoha kolegů. 1
2 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky Varování: Následují ilustrační zmínky o jednotlivých aktivitách, nikoli jejich úplný přehled experiment 2
3 Teorie elektroslabých interakcí QCD a chirální poruchová teorie teorie Statistické aspekty jaderné dynamiky Mikroskopický popis kolektivních pohybů jader Ústav částicové a jaderné fyziky CERN, LHC - ATLAS Fotonové silové funkce AUGER HESS DESY H1 D0 experiment NEMO Van de Graaffův urychlovač 3
4 Teorie elektroslabých interakcí QCD a chirální poruchová teorie teorie Ústav částicové a jaderné fyziky experiment 4
5 5
6 Teorie elektroslabých interakcí Úvod do současného standardního modelu elektroslabých interakcí: (k dostání u vybraných knihkupců) Nedávné aktivity: studium rozpadu (dosud hypotetického) Higgsova bosonu na dva fotony se započtením možných efektů nové fyziky za hranicemi současného standardního modelu (J. Hořejší, K. Kampf) studium modelů elektroslabých interakcí s rozšířeným Higgsovým sektorem (tj. více Higgsových částic než v SM): výpočty procesu produkce páru vektorových W bosonů v elektron-pozitronové anihilaci - M.Malinský (nedávno obhájený Ph.D.) a J. Hořejší, teoretické odhady hmot Higgsových částic v nejjednodušším rozšíření SM - M.Kladiva (doktorand) a J.Hořejší. 6
7 QCD and ChPT theory reality detectors quarks & gluons? Confinement mesons & baryons Possibilities of solutions: processes at high energies lattice large N C [Witten] ChPT [Dashen, Weinberg, Gasser, Leutwyler] 7
8 Vlastnosti hadronů zkoumá skupina Jiřího Novotného K. Kampf M. Kolesár (PGS) M. Zdráhal (PGS) H. Hovancová (stud.) Příklad toho co dělají: např. počítání Feynmanových diagramů (z posledního článku o Dalitzově rozpadu) a podobně... 8
9 1983 a píše dál 9
10 teorie Statistické aspekty jaderné dynamiky Mikroskopický popis kolektivních pohybů jader Ústav částicové a jaderné fyziky experiment 10
11 11
12 Teoretická jaderná fyzika fyzika složitých (mnohočásticových) kvantových systémů Motto: Nuclear Physics Unclear Physics Jan Kvasil Pavel Cejnar Doktorandi: M. Macek, F. Knapp, P. Veselý Spolupráce: ÚJF Řež, Uni Neapole (Itálie), Uni Köln (Německo), Yale (US), Michigan State Uni (US), Uni Stellenbosch (Jižní Afrika) Atomové jádro = hustý systém silně interagujících částic (analogie: kvantové tečky, atomové klastry ) Cílem je pochopit, jak to tam uvnitř lítá Základní pojmy: Jednočásticové stupně volnosti: všechny nukleony v jádře vytvářejí střední pole, pohyb jednotlivých nukleonů v tomto poli není korelován Kolektivní stupně volnosti: důsledek silných zbytkových interakcí mezi nukleony (nedají se zahrnout do středního pole), projevují se jako korelované 12 pohyby nukleonů (rotace, vibrace jader)
13 rybičky Nad čím bádáme: Mikroskopický popis kolektivních pohybů jader (J. Kvasil, F. Knapp, P. Veselý) gigantické rezonance (charakteristické typy kolektivních pohybů se projevují jako obří rezonance ve spektrech ) rychle rotující jádra (v jaderných procesech mohou vzniknout stavy s extrémně vysokým spinem ) Statistické aspekty jaderné dynamiky (P. Cejnar, M. Macek) pořádek a chaos (regulární a chaotické módy pohyby jader generují pěkné obrázky ) kvantové fázové přechody (náhlé změny struktury jader s hmotnostním číslem, excitační energií, spinem ) bosonové modely jader (proč fungují, když jádra jsou složena z fermionů?) Vypisujeme několik bakalářských prací. tečky čáry 13
14 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky CERN, LHC - ATLAS experiment 14
15 15
16 Komory, které registrují miony (miony totiž dokážou proniknout z vnitřku detektoru až ven) Elektromagnetický kalorimetr pohltí elektrony, pozitrony a fotony a změří jejich energii, těžší částice sice ztratí část energie, ale projdou Hadronový kalorimetr zastaví a změří energii pionů, protonů a jim podobných částic, miony projdou 22 m protony protony Supravodivé cívky magnetu, který zakřivuje dráhy mionů 44 m Stínění proti záření Vnitřní detektor, který detailně registruje dráhy částic, zakřivené magnetickým polem vnitřní supravodivé cívky 16 Podstavce držící celé toto monstrum, které váží tun
17 Hadronový kalorimetr Tilecal 17
18 Hadronový kalorimetr Tilecal výsledky testovacích ozáření: σ/e (%) Spektrum odezvy kalorimetru na piony s energií 100 GeV. Energetické rozlišení kalorimetru jako funkce energie 18
19 Fyzika pro ATLAS Vnitřní struktura kvarků by se mohla projevit odchylkou od standardního spektra energií produkovaných jetů v oblasti nejvyšších energií d dp T QCD / d dp T Quark compositeness in pp collision L L =5TeV =10TeV L =20TeV 1 Standard QCD E T (jet) (MeV) L =40TeV 19 3
20 Heavy ion collisions with jets i.e. pp collision from Pythia overlapped by Hijing background Fyzika pro ATLAS Clean jets i.e. pp collision from Pythia (processes: qq WH(120) µ ν µ uu qq WH(120) µ ν µ bb) Energy Energy? phi eta phi eta <dn ch /dη> 3200 ATLAS detector represented by the square 64 x 64, one cell = 0.1 x 0.1 in the η φ space (in ATLSIM) 20
21 Studium B-fyzikálních procesů Test platnosti SM pomocí vzácných rozpadů (v nejnižším řádu popsány jednosmyčkovými diagramy) Rozpad Λ 0 b Λ0 µµ Měření předo-zadní asymetrie rozpadu Rekonstrukce topologie zahrnující vertex dlouhožijící částice Λ 0 Určení účinnosti trigeru 1. úrovně na jedno- a dvojmionové případy Produkce simulovaných dat v síti GRID pro skupinu B-fyziky generace simulace digitizace rekonstrukce (analýza) 21
22 ATLAS - vnitřní detektor Funkce určení dráhy (track) 6 přesných bodů určení hybnosti a náboje pomocí zakřivení v magnetickém poli 2 T určení polohy vertexu (primárního, sekundárního) identifikace některých částic Kinematické požadavky Pokrytá oblast pseudorapidity η <2.5 θ >15 22
23 Stavba modulu 23
24 24
25 Detektorová laboratoř čistá místnost, laminární boxy řízené prostředí (chlazení, vysoušení) systém monitorování prostředí systém sběru dat VME, SW aparatura na testování pomocí zářiče β aparatura na testování pomocí pulsního laseru 25 + XY posuv
26 Vývoj a testování polovodičových dráhových detektorů pro částicové experimenty LHC: ATLAS - vnitřní detektor Super-LHC (modernizace LHC na vyšší toky a energie) - vnitřní detektor ILC: návrh a příprava dráhových detektorů pro plánovaný mezinárodní lineární urychlovač vývoj speciálních testovacích metod: laser, beta zářič simulace procesů v detektorech 26
27 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky DESY H1 experiment 27
28 28
29 29
30 H1 experiment Naše účast: bylo vyrobeno celkem asi 9000 čtecích elektrod pro kalorimetr (elektromagnetický i hadronový) rozměry až 850x1000 cm 2 (MFFUK, FÚ ČAV a Ústav exper. fyziky v Košicích). r Menší typy se vyráběly v TESLA Přelouč. Celkový finanční vklad : 3.5 milionů DM. podíl na výrobě a testování scintilačních vláken elektromg. kalorimetru SPACAL (r.1996) elektronika pro silikonové dráhové detektory vyrobena v Praze (r.2000), podíleli jsme se na montáži a provozu 30
31 HERA experimenty Jaké fyzikální problémy se řešily a řeší? měření struktury protonu až do rozměru m (proton m) rozptylem elektronu na protonu, naděje měřit strukturu kvarku?? (nepotvrdilo se). měření struktury fotonu ( - to není nesmysl), foton se chová někdy jako hadron. zajímavé objevy v oblasti difrakce (zcela neočekávané). Difrakce je proces, který nelze popsat zatím úspěšnou teorií silných interakcí QCD (kvantovou chromodynamikou). Studium procesů t.zv. tvrdé difrakce. další zajímavé aspekty (hledání nových částic atd.atd.) 31
32 Electron Proton Scattering in Real Detector... Proton structure may be explored over three orders of magnitude at HERA Adjustable resolution at HERA: Q 2 ~ 1 GeV 2 < proton radius R p Q 2 max ~ s=4e e E p ~ GeV 2 Corresponds to ~1/1000 R p 32
33 Přední a zadní křemíkový dráhový detektor FST Křemíkové sensory 4 ϕ(u/ v) module: Readout pitch 75µm - 2 intermediate strips readout strips R mm 33
34 Rekostrukce drah předním křemíkovým detektorem Přesnost měření 7.8µm Rekonstruovaný event 34
35 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky D0 experiment 35
36 DØ Experiment, Fermilab, IL, USA Kvita a Soustružník, hledejte! 36
37 Top kvark Objev top kvarku ve Fermilabu vedl k dalšímu studiu jeho role ve Standardním Modelu. Jen několik vlastností top kvarku bylo zatím přímo měřeno (např. hmota, helicita W z rozpadu top kvarku) Jiří Kvita, ÚČJF 37
38 ttbar Event Pár top-anti top rozpadající se na WbWb a následně na 4 jety, elektron a neutrino. Red: EM Calorimeter Blue: Hadronic Calorimeter Yellow: Missing Energy (neutrino signature) 38
39 p T spektrum top kvarku a Studium kinematiky rozpadů top kvarků v DØ Run II datech může posunout naše limity na nové fyzikální jevy doposud ukryté v pozadí. Lepton+jet rozpadový kanál systému topantitop je zvlášť vhodný pro zkoumání dalších vlastností top kvarku. Jiří Kvita, ÚČJF 39
40 Co tu dělám já? Kromě tématu své disertace (vlastnosti top kvarku a jeho rozpadových produktů) zde sloužíme směny u detektoru, konkrétně sledujeme funkce kalorimetru a mionových systémů. Také se věnuji kalibraci kalorimetru (jeho uniformitě) a práci pro Jet Energy Scale skupinu, jejímž úkolem je kalibrovat energie jetů. 40
41 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky experiment HESS Experiment HESS je finalistou v soutěži o Descartesovu cenu, výsledky
42 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky Fotonové silové funkce experiment 42
43 K čemu je nutná znalost PSFs Studium fotonových silových funkcí (PSFs) = pravděpodobností emise fotonů o různých energiích ze vzbuzených jaderných stavů (funkcí proto, že jsou různé pro různé typy přechodů E1, M1...) Znalost PSFs je potřeba v řadě jaderných experimentů, v nichž se vyskytují fotony o energiích od několika set kev do přibližně MeV a také pro velké množství teoretických výpočtů. Bohužel znalost PSFs pro energie fotonů mezi asi 2-10 MeV je naprosto nedostatečná a jejich studiu je věnována poměrně značná pozornost. Jedná se o aplikace zejména do těchto oblastí Astrofyzika znalost PSFs má vliv na korektní popsání vývoje hvězd a je nutná pro pochopení zastoupení jednotlivých prvků ve vesmíru Otázky spojené s provozem jadernýmch elektráren zpracování vyhořelého jaderného paliva, vývoj a použití nových typů jaderných reaktorů Testování modelů jader a teorií jaderných reakcí 43
44 Co vlastně děláme Zpracování a interpretace experimentálních dat získaných z radiačního záchytu neutronů ÚJF Řež Forschungszentrum Karlsruhe n_tof experiment v CERN Experiment DANCE v Los Alamos National Laboratory (širší spolupráce s několika americkými pracovišti zejména LANL a Lawrence Livermore National Lab) a nepružného rozptylu fotonů Forschungszentrum Rossendorf (ve všech případech jde o unikátní a často velmi komplikovaná experimentální zařízení) Milan Krtička a František Bečvář (KFNT) 44
45 Zařízení na nichž jsou PSFs studovány experiment n_tof 40 BaF 2 krystalů detector DANCE 160 BaF 2 krystalů 6 m long neutron guide HPGe #1 γ 1 Target n γ 2 HPGe #2 4 mm schéma experimentálního zařízení v Řeži 45
46 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky experiment Van de Graaffův urychlovač 46
47 Urychlovač Van de Graaff Typ Výrobce Max. napětí Urychlované ionty Positive ions electrostatic VdG accelerator HV 2500AN High Voltage Engineering, Amersfoort, NL 3.0 MV protony, deuterony, alfa 47
48 48
49 Experimentální jaderná fyzika na urychlovači Van de Graaff: Studium třínukleonových sil v jaderné (silné) interakci Rozptyl polarizovaných neutronů na polarizovaných protonech a deuteronech produkce a detekce rychlých neutronů sběr dat, rychlá elektronika analýza dat modely jaderných sil 49
50 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky AUGER experiment 50
51 teorie Ústav částicové a jaderné fyziky experiment NEMO 51
52 Noví doktorandi na ÚČJF 52
53 První krok: Bakalářská práce 53
54 Formánek: O jedné iterační metodě řešení problému vlastních hodnot Hořejší: Anomálie v kvantové mechanice Dvě metody výpočtu propagátoru harmonického oscilátoru Novotný: Lagrangiány pro hmotné částice se spinem jedna Nosek: Kaskády sekundárních částic kosmického záření v atmosféře... Směry příchodu kosmického záření... Ústav částicové a jaderné fyziky Valkárová: Studium multiplicit částic v experimentech na LEP Analýza tvaru difrakčních ep interakcí z experimentu H1 Studium jetové struktury ep difrakčních interakcí s pomocí metody HZTOOLs Žáček: Princip detekce elektronů v kalorimetrech Cejnar: Kvantové algoritmy Monodromie v klasické mechanice Neexponenciální rozpad a kvantový Zénónův jev experiment Vorobel: Potlačení radioaktivity 222 Rn při studiu dvojného β-rozpadu Detektor pro studium dvojného β -rozpadu Doležal: Měření účinných průřezů 54 neutronů v laboratoři VdG...
55 Davídek: Studium parametru e/h v hadronovém kalorimetru Tilecal Dolejší: Paleta jetů Ústav částicové a jaderné fyziky Ovlivnění jetů ve srážkách těžkých iontů Kodyš: Využítí laseru pri testování polo vodičových detektorů Testování polovodičových detektorů pomocí svazku nabitých částic Vlastnosti a metody měření polohově citlivých polovodičových... Leitner: Výpočet hmot kvarkonií Měření spinu Higgsova bosonu Krtička: Principy současných a budoucích jaderných reaktorů Bórová neutronová terapie Využití jaderného záření k léčení zhoubných nádorů 55
56 Jeden z dalších kroků studia Ústav částicové a jaderné fyziky 56
57 57
Ústav částicové a jaderné fyziky
Ústav částicové a jaderné fyziky aneb co děláme a proč studovat náš obor Proseminář z jaderné a subjaderné fyziky, 13.10.2011 Pavel Cejnar a Alice Valkárová s příspěvky mnoha kolegů. Jak se nám bádá v
VíceStandardní model částic a jejich interakcí
Standardní model částic a jejich interakcí Jiří Rameš Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i., Praha Přednáškové dopoledne Částice, CERN, LHC, Higgs 24. 10. 2012 Hmota se skládá z atomů Každý atom tvoří atomové
VícePrověřování Standardního modelu
Prověřování Standardního modelu 1) QCD hluboce nepružný rozptyl, elektron (mion) proton, strukturní funkce fotoprodukce γ proton produkce gluonů v e + e produkce jetů, hadronů 2) Elektroslabá torie interference
VíceLEPTONY. Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina. Miony a mionová neutrina. Lepton τ a neutrino τ
LEPTONY Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina Pozitronium, elektronové neutrino a antineutrino Beta rozpad nezachování parity, měření helicity neutrin Miony a mionová neutrina Lepton τ a neutrino
VíceJana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK
Jana Nováková MFF UK Proč jet do CERNu? Plán přednášky 4 krát částice kolem nás intermediální bosony mediální hvězdy hon na Higgsův boson - hit současné fyziky urychlovač není projímadlo detektor není
VíceDetekce nabitých částic Jak se ztrácí energie průchodem částice hmotou?
Detekce nabitých částic Jak se ztrácí energie průchodem částice hmotou? 10/20/2004 1 Bethe Blochova formule (1) je maximální možná předaná energie elektronu N r e - vogadrovo čislo - klasický poloměr elektronu
VíceKalorimetr Tilecal a rekonstrukce signálu. Seminář FzÚ, 9.4.2010 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK 1
Kalorimetr Tilecal a rekonstrukce signálu Seminář FzÚ, 9.4.2010 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK 1 Kalorimetry (1) Základní úkoly: identifikace a měření směru a energie elektronů, pozitronů a fotonů (elektromagnetické
VíceStandardní model a kvark-gluonové plazma
Standardní model a kvark-gluonové plazma Boris Tomášik Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT International Particle Physics Masterclasses 2012 7.3.2012 Struktura hmoty molekuly atomy jádra a elektrony
Vícezve studenty 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (tedy všech) ročníků
detektory statistické metody Skupina částicové fyziky SLO/UPOL zve studenty 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (tedy všech) ročníků na stručnou prezentaci výsledků své práce a nabídku neuronové sítě statistické metody
VíceMezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1
Mezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1 Mezony π, (piony) a) Nabité piony hmotnost, rozpady, doba života, spin, parita, nezachování parity v jejich rozpadech b) Neutrální piony hmotnost, rozpady, doba
VíceMěření hmoty Higgsova bosonu podle doby letu tau leptonu
Měření hmoty Higgsova bosonu podle doby letu tau leptonu Jana Nováková, Tomáš Davídek UČJF Higgs -> tau tau na LHC v oblasti malých hmot Higgse dává významný příspěvek měřitelné v oblasti m H [115, 140]
VíceUrychlovače částic principy standardních urychlovačů částic
Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic Základní info technické zařízení, které dodává kinetickou energii částicím, které je potřeba urychlit nabité částice jsou v urychlovači urychleny
Vícepostaven náš svět CERN
Standardní model elementárních částic a jejich interakcí aneb Cihly a malta, ze kterých je postaven náš svět CERN Jiří Rameš, Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. Czech Teachers Programme, CERN, 3.-7. 3. 2008
VíceFyzika atomového jádra
Fyzika atomového jádra (NJSF064) František Knapp http://www.ipnp.cz/knapp/jf/ frantisek.knapp@mff.cuni.cz Literatura [1] S.G. Nilsson, I. Rangarsson: Shapes and shells in nuclear structure [2] R. Casten:
Více2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru
Pracovní úkol: 1. Seznámit se s interaktivní verzí simulace 2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru 3. Kvantitativně srovnat energetické ztráty v kalorimetru pro různé
VíceA Large Ion Collider Experiment
LHC není pouze Large Hadron Collider ATLAS ALICE CMS LHCb A Large Ion Collider Experiment Alenka v krajině ě velmi horké a husté éjaderné éhmoty a na počátku našeho vesmíru Díky posledním pokrokům se v
VíceElementární částice. 1. Leptony 2. Baryony 3. Bosony. 4. Kvarkový model 5. Slabé interakce 6. Partonový model
Elementární částice 1. Leptony 2. Baryony 3. Bosony 4. Kvarkový model 5. Slabé interakce 6. Partonový model I.S. Hughes: Elementary Particles M. Leon: Particle Physics W.S.C. Williams Nuclear and Particle
VícePřednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno
Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno 1 Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno Struktura
VíceLineární urychlovače. Jan Pipek jan.pipek@gmail.com 24.11.2011 Dostupné na http://fjfi.vzdusne.cz/urychlovace
Lineární urychlovače Jan Pipek jan.pipek@gmail.com 24.11.2011 Dostupné na http://fjfi.vzdusne.cz/urychlovace Lineární urychlovače Elektrostatické urychlovače Indukční urychlovače Rezonanční urychlovače
VíceKosmické záření a jeho detekce stanicí CZELTA
Kosmické záření a jeho detekce stanicí CZELTA Jiří Slabý slabyji2@fjfi.cvut.cz 30.10.2008, Fyzikální seminář, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Českého vysokého učení technického v Praze Co nás čeká
VíceStatický kvarkový model
Statický kvarkový model Supermulltiplet: charakterizován I a hypernábojem Y=B+S Skládání multipletů spinových či izotopických, např. dvě částice se spinem 1/2 Tři částice se spinem 1/2 Kvartet a dva dublety
VíceExperiment ATLAS. Shluky protiběžných částic se srážejí každých 25 ns. tj. s frekvencí. Počet kanálů detektoru je 150 mil.
Experiment ATLAS Shluky protiběžných částic se srážejí každých 25 ns tj. s frekvencí 40 MHz Počet srážek 40 MHz x 20 = 800 milionů / s Počet kanálů detektoru je 150 mil. Po 1. úrovni rozhodování (L1 trigger)
VícePříklady Kosmické záření
Příklady Kosmické záření Kosmické částice 1. Jakou kinetickou energii získá proton při pádu z nekonečné výšky na Zem? Poloměr Zeměje R Z =637810 3 maklidováenergieprotonuje m p c 2 =938.3MeV. 2. Kosmickékvantum
VíceAlexander Kupčo. kupco/qcd/ telefon:
QCD: Přednáška č. 1 Alexander Kupčo http://www-hep2.fzu.cz/ kupco/qcd/ email: kupco@fzu.cz telefon: 608 872 952 F. Halzen, A. Martin: Quarks and leptons Kvarky, partony a kvantová chromodynamika cesta
VíceZa hranice současné fyziky
Za hranice současné fyziky Zásadní změny na počátku 20. století Kvantová teorie (Max Planck, 1900) teorie malého a lehkého Teorie relativity (Albert Einstein) teorie rychlého (speciální relativita) Teorie
VíceÚloha č.: I Název: Studium relativistických jaderných interakcí. Identifikace částic a určování typu interakce na snímcích z bublinové komory.
Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM IV Úloha č.: I Název: Studium relativistických jaderných interakcí. Identifikace částic a určování typu interakce na snímcích
Více2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru
1 Pracovní úkol 1. Seznámit se s interaktivní verzí simulace 2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru 3. Kvantitativně srovnat energetické ztráty v kalorimetru pro různé
Více(v zrcadle výtvarné estetiky)
Několik vět o nejmenším: kosmickém záření a elementárních částicích (v zrcadle výtvarné estetiky) Jan Hladký, Fyzikální ústav v. v. i., AV ČR Praha. Proč studia částic a KZ provádíme? - základní výzkum
VíceTheory Česky (Czech Republic)
Q3-1 Velký hadronový urychlovač (10 bodů) Než se do toho pustíte, přečtěte si prosím obecné pokyny v oddělené obálce. V této úloze se budeme bavit o fyzice částicového urychlovače LHC (Large Hadron Collider
VícePozitron teoretická předpověď
Pozitron teoretická předpověď Diracova rovnice: αp c mc x, t snaha popsat relativisticky pohyb elektronu x, t ˆ i t řešení s negativní energií vakuum je Diracovo moře elektronů pozitrony díry ve vaku Paul
VíceO čem se mluví v CERNu? Martin Rybář
O čem se mluví v CERNu? 29.11. 2012 Martin Rybář CERN Evropská organizace pro jaderný výzkum (Conseil Européen pour la recherche nucléaire) Založen roku 1954 ČR součástí od roku 1993 nejrozsáhlejší výzkumné
VícePokroky matematiky, fyziky a astronomie
Pokroky matematiky, fyziky a astronomie Jiří Chudoba; Rupert Leitner; Michal Suk Hledání top kvarku v experimentech na urychlovačích částic Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Vol. 40 (1995), No.
VíceExperimentální metody ve fyzice vysokých energií Alice Valkárová
Experimentální metody ve fyzice vysokých energií Alice Valkárová alice@ipnp.troja.mff.cuni.cz 10/20/2004 1 Literatura o detektorech částic Knihy: C.Grupen, Particle detectors,cambridge University Press,1996
VíceHigh Energy Physics Jiří Kvita, MFF UK
High Energy Physics Jiří Kvita, MFF UK High Energy Physics Experimentalist s point of View O čem budu povídat? Co chceme (a mů můžeme) pozorovat v mikrosvě mikrosvětě. Částice a Standardní Standardní Model.
VíceŽivotní prostředí pro přírodní vědy RNDr. Pavel PEŠAT, PhD.
Životní prostředí pro přírodní vědy RNDr. Pavel PEŠAT, PhD. KAP FP TU Liberec pavel.pesat@tul.cz tel. 3293 Radioaktivita. Přímo a nepřímo ionizující záření. Interakce záření s látkou. Detekce záření, Dávka
VíceFyzika atomového jádra
Fyzika atomového jádra (NJSF064) František Knapp http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/~knapp/jf/ frantisek.knapp@mff.cuni.cz Slupkový model jádra evidence magických čísel: hmoty, separační energie, vazbové
VíceAplikace jaderné fyziky (několik příkladů)
Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů) Pavel Cejnar Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK pavel.cejnar@mff.cuni.cz Příklad I Datování Galileiho rukopisů Galileo Galilei (1564 1642) Všechny vázané
VíceOkruhy k maturitní zkoušce z fyziky
Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky 1. Fyzikální obraz světa - metody zkoumaní fyzikální reality, pojem vztažné soustavy ve fyzice, soustava jednotek SI, skalární a vektorové fyzikální veličiny, fyzikální
VícePrincip metody Transport částic Monte Carlo v praxi. Metoda Monte Carlo. pro transport částic. Václav Hanus. Koncepce informatické fyziky, FJFI ČVUT
pro transport částic Koncepce informatické fyziky, FJFI ČVUT Obsah Princip metody 1 Princip metody Náhodná procházka 2 3 Kódy pro MC Příklady použití Princip metody Náhodná procházka Příroda má náhodný
VíceRozměr a složení atomových jader
Rozměr a složení atomových jader Poloměr atomového jádra: R=R 0 A1 /3 R0 = 1,2 x 10 15 m Cesta do hlubin hmoty Složení atomových jader: protony + neutrony = nukleony mp = 1,672622.10 27 kg mn = 1,6749272.10
VíceStudium produkce jetů v experimentu ALICE na urychlovači LHC
Studium produkce jetů v experimentu ALICE na urychlovači LHC Vít Kučera, Vedoucí práce: RDr. Jana Bielčíková, Ph.D. Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze Ústav jaderné fyziky AV ČR,
VíceStudium produkce neutronů v tříštivých reakcích a jejich využití pro transmutaci jaderného odpadu
Studium produkce neutronů v tříštivých reakcích a jejich využití pro transmutaci jaderného odpadu Pouze budoucnost může rozhodnout, jestli jsme vybrali právě tu jedinou správnou cestu a nalezli to nejlepší
VíceEfekty pozadí v měření oscilací neutrin Experiment Daya Bay. Viktor Pěč, ÚČJF MFF
Efekty pozadí v měření oscilací neutrin Experiment Daya Bay, ÚČJF MFF Oscilace neutrin Experiment Daya Bay Detekce neutrin Pozadí Simulace záchytu mionů Oscilace neutrin Bruno Pontecorvo Vlastní stav slabé
VíceKalorimetry 10/29/2004 1
Kalorimetry měření energie s pomocí totální absorpce kombinované s prostorovou rekonstrukcí kalorimetrie je destruktivní metoda odezva detektoru E kalorimetrie funguje pro nabité částice (e+, e- a hadrony)
VíceStudium D0 mesonu v experimentu STAR
Studium D0 mesonu v experimentu STAR ÚJF AV ČR 1/12 Motivace RHIC: srážky jader Au+Au při těžišťové energii 200 GeV, vzniká horké a husté QCD médium se známkami partonové kolektivity fáze srážky těžkých
VíceOd kvarků k prvním molekulám
Od kvarků k prvním molekulám Petr Kulhánek České vysoké učení technické v Praze Hvězdárna a planetárium hl. m. Prahy Aldebaran Group for Astrophysics kulhanek@aldebaran.cz www.aldebaran.cz ZÁKLADNÍ SLOŽKY
VíceKosmické záření a Observatoř Pierra Augera. připravil R. Šmída
Kosmické záření a Observatoř Pierra Augera připravil R. Šmída Astročásticová fyzika Astronomie (makrosvět) Částicová fyzika (mikrosvět) Kosmické záření Objev kosmického záření 1896: Objev radioaktivity
VíceJak se dělajíčástice Jiří Kvita, MFF UK
Jak se dělajíčástice 19.12.2007 1 Jiří Kvita, MFF UK Fyzika vysokých energií Z experimentálního pohledu O čem budu povídat? Co chceme (a můžeme) pozorovat v mikrosvětě. Částice a síly v mikrosvětě. Jak
VíceNedělejme z Higgs vědu Aneb Jak se dělají částice
Nedělejme z Higgs vědu Aneb Jak se dělají částice Plán Interakce a částice Cern ATLAS Higgs (+Top Kvark) 2 Stavební kameny chemie 3 Stavební kameny fyziky 4 Stavební kameny fyziky 5 Stavební kameny fyziky
VíceFyzika atomového jádra (FAJ) Petr Veselý Ústav Jaderné fyziky, Česká Akademie Věd www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/~vesely/faj/faj.pdf
Fyzika atomového jádra (FAJ) Petr Veselý Ústav Jaderné fyziky, Česká Akademie Věd www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/~vesely/faj/faj.pdf Letní semestr 2017 Motivace Studium jaderné struktury: - široká škála systémů
VíceElektromagnetická kalorimetrie a rekonstrukce π0 na ALICI. Jiri Kral University of Jyväskylä
Elektromagnetická kalorimetrie a rekonstrukce π0 na ALICI Jiri Kral University of Jyväskylä Zimní škola EJF 2013 Kalorimetrie Hardware IJZ, věže detektoru Elektronizace a on-line kalibrace Digitalizace
VíceReferát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace)
Referát z atomové a jaderné fyziky Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace) Měřicí a výpočetní technika Šimek Pavel 5.7. 2002 Při všech aplikacích ionizujícího záření je informace o
VíceStudium proton-protonových srážek na RHIC
Studium proton-protonových srážek na RHIC diplomová práce Jan Kapitán vedoucí diplomové práce: Michal Šumbera, CSc. Ústav jaderné fyziky AVČR, & MFF UK 6.12.2006 / Řež J. Kapitán (ÚJF AVČR) PP collisions
VíceFyzika elementárn (Standardní model)
Fyzika elementárn rních částic (Standardní model) Zdenka.Broklova@mff.cuni.cz Délková škála 2 Jak pozorovat malé objekty? Částice mají i vlnové vlastnosti (dualismus, QM) Vlnová délka částice je nepřímo
VíceOd kvantové mechaniky k chemii
Od kvantové mechaniky k chemii Jan Řezáč UOCHB AV ČR 19. září 2017 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Od kvantové mechaniky k chemii 19. září 2017 1 / 33 Úvod Vztah mezi molekulovou strukturou a makroskopickými vlastnostmi
VíceCENTRUM PODPORY PROJEKTŮ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
CERN brána do hlubin mikrosvěta Petr Závada Fyzikální ústav AV ČR, Praha CENTRUM PODPORY PROJEKTŮ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ 24.10. 2012 Program: Co je CERN, co je mikrosvět? Co se v CERNu dnes odehrává?
VíceKosmické záření a astročásticová fyzika
Kosmické záření a astročásticová fyzika Jan Řídký Fyzikální ústav AV ČR Obsah Kosmické záření a současná fyzika. Historie pozorování kosmického záření. Současné znalosti o kosmickém záření. Jak jej pozorujeme?
VíceSTŘEDOČESKÝ KRAJ ANTIHMOTA
ENERSOL 2011 STŘEDOČESKÝ KRAJ ANTIHMOTA Adresa autora projektu: Jméno, příjmení autorů projektu Enersol 2011: Jakub Rohan, Richard Měcháček Učební, studijní obor, ročník studia: Informační technologie,
VíceStanovisko hodnotící komise
Stanovisko hodnotící komise k návrhu Matematicko-fyzikální fakulty UK na jmenování uchazeče doc. RNDr. Ruperta Leitnera, DrSc. profesorem pro obor: Fyzika - Subjaderná fyzika Složení komise: Předseda:
Více1. Proveďte energetickou kalibraci gama-spektrometru pomocí alfa-zářiče 241 Am.
1 Pracovní úkoly 1. Proveďte energetickou kalibraci gama-spektrometru pomocí alfa-zářiče 241 Am. 2. Určete materiál několika vzorků. 3. Stanovte závislost účinnosti výtěžku rentgenového záření na atomovém
VícePokroky matematiky, fyziky a astronomie
Pokroky matematiky, fyziky a astronomie Jiří Dolejší; Jiří Hořejší; Jiří Chýla; Alexander Kupčo; Rupert Leitner Nobelova cena za fyziku za rok 2013 udělena za objev Higgsova bosonu Pokroky matematiky,
VícePrvek, nuklid, izotop, izobar, izoton
Prvek, nuklid, izotop, izobar, izoton A = Nukleonové (hmotnostní) číslo A = počet protonů + počet neutronů A = Z + N Z = Protonové číslo, náboj jádra Prvek = soubor atomů se stejným Z Nuklid = soubor atomů
VícePokroky matematiky, fyziky a astronomie
Pokroky matematiky, fyziky a astronomie Rupert Leitner; Michal Suk Velké detekční systémy ve fyzice částic Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Vol. 42 (1997), No. 6, 313--324 Persistent URL: http://dml.cz/dmlcz/138098
VíceGlobal Properties of A-A Collisions II
Satz Lecture Notes Global Properties of A-A Collisions II M. Kliemant, R. Sahoo, T. Schuster, R. Stock 18.10.2013 RQGP: Vojtěch Pacík & Olga Rusňáková Osnova Úvod Rozdělení příčné energie E T Prostorová
VíceMatematicko-fyzikální fakulta UK v projektu ATLAS-CERN
Matematicko-fyzikální fakulta UK v projektu ATLAS-CERN Tomáš Davídek, Jiří Dolejší, Zdeněk Doležal, Rupert Leitner, Michal Suk Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta,ústav částicové
VíceOptické spektroskopie 1 LS 2014/15
Optické spektroskopie 1 LS 2014/15 Martin Kubala 585634179 mkubala@prfnw.upol.cz 1.Úvod Velikosti objektů v přírodě Dítě ~ 1 m (10 0 m) Prst ~ 2 cm (10-2 m) Vlas ~ 0.1 mm (10-4 m) Buňka ~ 20 m (10-5 m)
VícePřednáška IX: Elektronová spektroskopie II.
Přednáška IX: Elektronová spektroskopie II. 1 Försterův resonanční přenos energie Pravděpodobnost (rychlost) přenosu je určená jako: k ret 1 = τ 0 D R r 0 6 0 τ D R 0 r Doba života donoru v excitovaném
VíceZ µµ na ATLAS detektoru
Z µµ na ATLAS detektoru Zuzana Vidláková AV ČR 16/10/2009 Zuzana Vidláková (AV ČR) Z µµ na ATLAS detektoru 16/10/2009 1 / 26 Zuzana Vidláková (AV ČR) Z µµ na ATLAS detektoru 16/10/2009 2 / 26 Motivace
VíceÚvod do moderní fyziky. lekce 4 jaderná fyzika
Úvod do moderní fyziky lekce 4 jaderná fyzika objevení jádra 1911 - z výsledků Geigerova Marsdenova experimentu Rutheford vyvodil, že atom se skládá z malého jádra, jehož rozměr je 10000 krát menší než
VíceUrychlovače nabitých částic
Urychlovače nabitých částic Osnova přednášky 1. Úvod, základní třídění urychlovačů, historie, 2. Pohyb částice v elektrickém a magnetickém poli, vedení svazků částic 3. Lineární urychlovače elektrostatické,
Víceo Mají poločíselný spin (všechny leptony a kvarky, všechny baryony - například elektron, neutrino, proton, neutron, baryony Λ hyperon...).
Rozdělení částic Elementární částice můžeme dělit buď podle "rodové příslušnosti" na leptony, kvarky, intermediální částice a Higgsovy částice nebo podle statistického chování na fermiony a bosony. Dělení
VíceSložení hvězdy. Hvězda - gravitačně vázaný objekt, složený z vysokoteplotního plazmatu; hmotnost 0,08 M ʘ cca 150 M ʘ, ale R136a1 (LMC) má 265 M ʘ
Hvězdy zblízka Složení hvězdy Hvězda - gravitačně vázaný objekt, složený z vysokoteplotního plazmatu; hmotnost 0,08 M ʘ cca 150 M ʘ, ale R136a1 (LMC) má 265 M ʘ Plazma zcela nebo částečně ionizovaný plyn,
VíceKvantová informatika pro komunikace v budoucnosti
Kvantová informatika pro komunikace v budoucnosti Antonín Černoch Regionální centrum pokročilých technologií a materiálů Společná laboratoř optiky University Palackého a Fyzikálního ústavu Akademie věd
VícePodivnosti na LHC. Abstrakt
Podivnosti na LHC O. Havelka 1, J. Jerhot 2, P. Smísitel 3, L. Vozdecký 4 1 Gymnýzium Trutnov, ondra10ax@centrum.cz 2 SPŠ Strojní a elektrotechnická, České Budějovice, jerrydog@seznam.cz 3 Gymnázium Vyškov,
VíceTypy interakcí. Obsah přednášky
Co je to inteligentní a progresivní materiál - Jaderné analytické metody-využití iontových svazků v materiálové analýze Anna Macková Ústav jaderné fyziky AV ČR, Řež 250 68 Obsah přednášky fyzikální princip
VíceFyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK
Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 Fyzika atomu - model atomu struktura elektronového obalu atomu z hlediska energie atomu - stavba atomového jádra; základní nukleony
VíceDualismus vln a částic
Dualismus vln a částic Filip Horák 1, Jan Pecina 2, Jiří Bárdoš 3 1 Mendelovo gymnázium, Opava, Horaksro@seznam.cz 2 Gymnázium Jeseník, pecinajan.jes@mail.com 3 Gymnázium Teplice, jiri.bardos@post.gymtce.cz
VíceStudium proton-protonových srážek na RHIC
Studium proton-protonových srážek na RHIC... referát o diplomové práci Jan Kapitán vedoucí diplomové práce: Michal Šumbera, CSc. Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK, Praha 26.4.2006 / MFF J. Kapitán
VíceZáklady spektroskopie a její využití v astronomii
Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Základy spektroskopie a její využití v astronomii Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Krajská hvezdáreň v Žiline Světlo x záření Jak vypadá spektrum?
VíceI N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. neutronové číslo
JADERNÁ FYZIKA I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 1. Úvod 4 14 17 1 jádra E. Rutherford, 1914 první jaderná reakce: α+ N O H 2 7 8 + 1 jaderné síly = nový druh velmi silných sil vzdálenost
VíceDetekce a spektrometrie neutronů
Detekce a spektrometrie neutronů 1. Pomalé neutrony a) aktivní detektory, b) pasivní detektory, c) mechanické monochromátory 2. Rychlé neutrony a) detektory používající zpomalování neutronů b) přímá detekce
VíceMlžnákomora. PavelMotal,SOŠaSOUKuřim Martin Veselý, FJFI ČVUT Praha
Mlžnákomora PavelMotal,SOŠaSOUKuřim Martin Veselý, FJFI ČVUT Praha Historie vývoje mlžné komory Jelikož není možné částice hmoty pozorovat pouhým okem, bylo vyvinutozařízení,ježzviditelňujedráhytěchtočásticvytvářenímmlžné
VíceMěření kosmického záření
Měření kosmického záření D. Jochcová 1, M. Stejskal 2, M. Kozár 3, M. Melčák 4, D. Friedrich 5 1 Wichterlevo gymnázium, Ostrava oxiiiii@centrum.cz 2 Gymnázium Litoměřická, Praha marek.sms@gmail.com 3 Bilingválne
VíceSpektrometrie záření gama
Spektrometrie záření gama M. Kroupa, Gymnázium Děčín, trellac@centrum.cz B. Dvorský, Gymnázium Šternberk, bohuslav.dvorsky@seznam.cz Abstrakt Tento článek pojednává o spektroskopii záření gama. Bylo měřeno
VíceMAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA
MAKRO- A MIKRO- MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA STAV... (v dřívějším okamţiku)...... info o vnějším působení STAV... (v určitém okamţiku) ZÁKLADNÍ INFO O... (v tomto okamţiku) VŠCHNY DALŠÍ
VíceObjev gama záření z galaxie NGC 253
Objev gama záření z galaxie NGC 253 Dalibor Nedbal ÚČJF, Kosmické záření (KZ) Otázky Jak vzniká? Kde vzniká? Jak se šíří? Vysvětlení spektra? Paradigma KZ ze supernov (SN) Pokud platí, lze očekávat velké
VíceKam kráčí současná fyzika
Kam kráčí současná fyzika Situace před II. světovou válkou Kvantová teorie (Max Planck, 1900) teorie malého a lehkého Teorie relativity (Albert Einstein) teorie rychlého (speciální relativita) Teorie velkého
VíceJak můžeme vidět částice?
Jak můžeme vidět částice? J. Žáček Ústav částicové a jaderné fyziky, Matematicko-fyzikální fakulta Karlova Univerzita v Praze H1 po 20. rokoch, Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach Proč chceme částice
VíceFotonásobič. fotokatoda. typicky: - koeficient sekundární emise = počet dynod N = zisk: G = fokusační elektrononová optika
Fotonásobič vstupní okno fotokatoda E h fokusační elektrononová optika systém dynod anoda e zesílení G N typicky: - koeficient sekundární emise = 3 4 - počet dynod N = 10 12 - zisk: G = 10 5-10 7 Fotonásobič
Více6.3.5 Radioaktivita. Předpoklady: Graf závislosti vazebné energie na počtu částic v jádře pro částice z minulé hodiny
6.3.5 Radioaktivita Předpoklady: 6304 Graf závislosti vazebné energie na počtu částic v jádře pro částice z minulé hodiny Vazebná energie na částici [MeV] 10 9 8 Vazebná energie [MeV] 7 6 5 4 3 1 0 0 50
VíceOPVK CZ.1.07/2.2.00/
18.2.2013 OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184 Cvičení z NMR OCH/NMR Mgr. Tomáš Pospíšil, Ph.D. LS 2012/2013 18.2.2013 NMR základní principy NMR Nukleární Magnetická Resonance N - nukleární (studujeme vlastnosti
Více2. Elektrotechnické materiály
. Elektrotechnické materiály Předpokladem vhodného využití elektrotechnických materiálů v konstrukci elektrotechnických součástek a zařízení je znalost jejich vlastností. Elektrické vlastnosti materiálů
VíceVlastnosti atomových jader Radioaktivita. Jaderné reakce. Jaderná energetika
Jaderná fyzika Vlastnosti atomových jader Radioaktivita Jaderné reakce Jaderná energetika Vlastnosti atomových jader tomové jádro rozměry jsou řádově 1-15 m - složeno z protonů a neutronů Platí: X - soustředí
VíceINTERAKCE IONTŮ S POVRCHY II.
Úvod do fyziky tenkých vrstev a povrchů INTERAKCE IONTŮ S POVRCHY II. Metody IBA (Ion Beam Analysis): pružný rozptyl nabitých částic (RBS), detekce odražených atomů (ERDA), metoda PIXE, Spektroskopie rozptýlených
Vícevysokoteplotního plazmatu na tokamaku GOLEM
Měření základních parametů vysokoteplotního plazmatu na tokamaku GOLEM J. Krbec 1 1 České vysoké učení technické v Praze Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská U3V Fyzika přátelsky / Aplikované přírodní
Více2. Atomové jádro a jeho stabilita
2. Atomové jádro a jeho stabilita Atom je nejmenší hmotnou a chemicky nedělitelnou částicí. Je tvořen jádrem, které obsahuje protony a neutrony, a elektronovým obalem. Elementární částice proton neutron
VícePokroky matematiky, fyziky a astronomie
Pokroky matematiky, fyziky a astronomie Rupert Leitner; Michal Suk Nobelova cena za fyziku v roce 1995 Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Vol. 41 (1996), No. 3, 157--160 Persistent URL: http://dml.cz/dmlcz/137769
VíceHiggsův boson. Závěrečná práce. Základní škola sv. Voršily v Olomouci Aksamitova 6, Olomouc. Autor: Marek Vysloužil, Václav Cenker.
Základní škola sv. Voršily v Olomouci Aksamitova 6, 772 00 Olomouc Higgsův boson Závěrečná práce Autor: Marek Vysloužil, Václav Cenker Třída: IX Vedoucí práce: Mgr. Vilém Lukáš Olomouc 2013 Obsah Úvod...
VíceFotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec
Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace RNDr. Věra V Vodičkov ková,, PhD. Katedra materiálů TU Liberec Obecné schéma metody Dopad rtg záření emitovaného ze zdroje na vzorek průnik fotonů několik µm
VíceÚvod do moderní fyziky. lekce 3 stavba a struktura atomu
Úvod do moderní fyziky lekce 3 stavba a struktura atomu Vývoj představ o stavbě atomu 1904 J. J. Thomson pudinkový model atomu 1909 H. Geiger, E. Marsden experiment s ozařováním zlaté fólie alfa částicemi
Více