Física Nuclear e de Partículas

Código:

F306

Sigla:

F306

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2015/2016 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:AST	2	Plano de Estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:F	28	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

. adquirir conhecimentos e competências que permitam perceber os desenvolvimentos atuais em Fisica Nuclear e em Física de Partículas.
. aprender a fundamentação teórica dos modelos nucleares e de partículas.
. conhecer de resultados experimentais em Fisica Nuclear e em Física de Partículas.
. desenvolver a capacidade de resolução de problemas.

Resultados de aprendizagem e competências

. Compreender alguns dos temas actuais da investigação.
. Resolução de problemas.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Aprovação em Mecânica Quântica. 

Aprovação nas unidades curriculares da área de Matemática do plano de estudos. 
Conhecimentos básicos de Teoria da Relatividade restrita.

Programa

PARTE I
Tópicos preliminares de Mecânica Quântica (revisão da teoria das perturbações; Regra de ouro de Fermi; equações de Klein-Gordon e de Dirac)

Tópicos preliminares de Relatividade (Revisão da relatividade restrita; Invariantes realtivistas cinemáticos)

Tópicos de teoria da difusão: (difusão de Mott e de Rosenbluth; fatores de forma)

PARTE II - Partículas elementares e Interações fundamentais
1. O modelo padrão do microcosmos
 Níveis de estrutura-  dos átomos aos quarks. Aceleradores e detetores

2. As interações  fundamentais. O paradigma das interações: o caso da interação eletromagnética. Diagramas de Feynman. Cálculo que secções eficazes de processos simples, ao nível árvore.

3. Invariância e principios de conservação. Grupos de invariância de Lie. Simetrias C, P e T. Violação de CP - o estado da arte. Teorema CPT. Bariogénese.

4. Interações de hadrões a baixas energias. Modelo estático de quarks.  Massas e momentos magnéticos de hadrões.
Estados prórpios da massa e estados de base fraca. Matriz de Cabbibo-Kobayashi_Maskawa.

5. Interações fracas e neutrinos. O problema dos neutrinos.  Oscilações de neutrinos. A matriz de Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata.

6. Interações de alta energia e modelo dinâmico de quarks - 1ªabordagem.

 

PARTE III - FÍSICA NUCLEAR

1. Propriedades nucleares. 

2. Modelos nucleares de camadas. 

3. Processos nucleares. A fissão e a fusão nuclear.

PARTE IV - Tópicos alternativos.

A energia nuclear e as necessidades energéticas
Tópico a definir em face do perfil dos alunos.

Bibliografia Obrigatória

Thomson Mark 1966-; Modern particle physics. ISBN: 9781107034266
Povh Bogdan 070; Particles and nuclei. ISBN: 978-3-540-79367-0

Bibliografia Complementar

Martin B. R.; Particle physics. ISBN: 0-471-97285-1
Lilley J. S. (John S.) 070; Nuclear physics. ISBN: 0-471-97936-8
Griffiths David; Introduction to elementary particles
Martin B. R. (Brian Robert); Nuclear and particle physics. ISBN: 0-470-01999-9
Clayton Donald D.; Principles of stellar evolution and nucleosynthesis. ISBN: 0-226-10953-4 (pbk)
Krane Kenneth S.; Introductory nuclear physics. ISBN: 0-471-85914-1
P.L. Hogdson, E. Gadioli e Gadioli Erba; Introductory Nuclear Physics , Oxford Science Publications

Observações Bibliográficas

. As aulas têm notas escritas que são colocadas, semanalmente, no Sigarra (exceto em temas que não o justificam).
. ao longo do curso são realizados testes formativos.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

.aulas teórica expositivas.
.resolução de problemas e discussão de temas especificos, nas aulas TP.
.estudo autónomo

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Frequência das aulas nos termos definidos pela FCUP.
Classificação mínima de 10/20 em exame.

Fórmula de cálculo da classificação final

Poderá ser exigível uma prova complementar para classificações iguais ou superiores a 17 valores.
Neste caso a classificação mínima de 17 valores é mantida. A nota final(17, 18, 19 ou 20)  depende apenas da prova complementar.

Provas e trabalhos especiais

não há

Trabalho de estágio/projeto

não há

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Nos termos definidos pela FCUP. 

Melhoria de classificação

Nos termos definidos pela FCUP.

Observações

Pre-requisitos recomendados:

Aprovação em Mecânica Quântica.
Aprovação nas unidades curriculares da área de Matemática do plano de estudos.
Conhecimentos básicos de Teoria da Relatividade restrita.