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Física das Altas Energias
F 2015 . 2016 - 2º semestre
Especificação técnica - ficha curricular Elementos especificos
*) N.B. se houver estudantes que não falem português a língua é o inglês.
Objectivos formativos
- O aluno deve ficar a conhecer as leis de simetria dos processos elementares e as propriedades das interacções fundamentais.
- Deve conhecer as características principais do Modelo Padrão. Saber que observações experimentais o suportam e que limitações ainda apresenta. - Conhecer o conceito de secção eficaz e a sua importância. Saber como se calculam secções eficazes em 1ª ordem utilizando as regras de Feynman. - Obter conhecimentos sobre as experiências mais importantes da Física de Altas Energias (FAE), dos seus propósitos e dos resultados por elas obtidos. - Ter conhecimentos sobre o funcionamento dos vários tipos de aceleradores de partículas. - Adquirir competências em análise e resolução de problemas com recurso a raciocínio crítico. Programa genérico mínimo
Sistemática das partículas elementares, interações fundamentais e bosões correspondentes. Espectro das partículas sub-atómicas e sua classificação.
Simetrias P, C e T. Equações de Klein-Gordon e de Dirac. Soluções de partícula livre. Limite de massa nula e helicidade. Neutrinos e a estrutura V-A da teoria fraca. Funções de Green e propagadores de fermiões e de bosões. Potencial de Yukawa de um campo de bosões. Propagadores. Diagramas de Feynman. Secções eficazes. Cálculo de secções eficazes diferenciais para e+ e-. Dispersão de Moller, Bhabha e Compton. Diagramas de ordem superior. Renormalização. Dispersão de Mott. Factor de forma do protão. Funções de estrutura. Quarks e gluões. Noções de cromodinâmica quântica. Constante de acoplamento. Confinamento dos quarks e liberdade assimptótica. Mesões e bariões. Teoria electrofraca. Modelo Padrão. Correntes neutras e carregadas. Bosões W± e Z0. Violação de CP e T. Teorema de CPT. Análise e simulação em FAE. Pré-requisitos
Mecânica Quântica I e II, Fundamentos de Física Moderna
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;. Competência para resolver problemas; . Competência em raciocínio crítico; . Criatividade; . Competência em investigar; . Competência em organização e planificação; . Competência em comunicação oral e escrita; . Adaptabilidade a novas situações; . Preocupação com a qualidade; . Competência em autocrítica e auto-avaliação; (por ordem decrescente de importância) Horas lectivas semestrais
Método de avaliação
Bibliografia de referência
- D. Griffiths, Introduction to Elementary Particles, 2nd ed., Wiley-VCH, 2008, ISBN: 3527406018
- F. Halzen e A. Martin, Quarks and Leptons, John Wiley, 1984, ISBN: 0471887412 - D. Perkins, Introduction to High Energy Physics, 2nd ed., Addison-Wesley, 1992, 0521621968 - G. Kane, Modern Elementary Particle Physics, Addison-Wesley, 1993, 0201624605 - B. Povh, K. Rith, C. Scholtz e F. Zetesche, Particles and Nuclei, Springer, 1995. - W. Greiner e B. Muller, Gauge Theory of Electroweak Interactions, Springer, 1996. - W. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: a how to approach, Springer, 1987, ISBN: 9783642579202 - PDG, The Review of Particle Physics, (edição bienal), versão online http://pdg.lbl.gov Método de ensino
-Aulas teóricas maioritariamente com recurso ao quadro negro, mas também a apresentações e animações computacionais, com exposição dos conceitos e teorias fundamentais e discussão de aplicações práticas desses conceitos.
-Aulas práticas para resolução de problemas de aplicação das matérias leccionadas e estudo de casos típicos. -Desenvolvimento de projectos com âmbito mais abrangente e maior profundidade do que os problemas exemplificativos. Recursos específicos utilizados
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