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  Integrierter Kurs 3: Quantenfeldtheorie und Teilchenphysik (IK-3)

Lecturer
Prof. Dr. Uli Katz

Details
Vorlesung
8 cred.h, ECTS studies, ECTS credits: 16
nur Fachstudium, Sprache Englisch, Integrierter Kurs gemeinsam mit der Universität Regensburg, Teilnahme nur nach Genehmigung
Time and place: Tue 9:30 - 12:00, SRTL (307); Thu 13:30 - 16:00, SRTL (307); Fri 10:00 - 13:00, SRTL (307); comments on time and place: Dienstags und Donnerstags werden in der Regel immer 120 Minuten Vorlesung stattfinden. Keine Vorlungen gibt es an folgenden Terminen: 16.05, 18.05, 25.05 (Feiertag), 06.06 (vorlesungsfrei), 13.06, 15.06 (Feiertag) und 11.-20.07. Der Freitagstermin wird in Absprache mit den Teilnehmern für zusätzliche Vorlesungstermine genutzt.

Prerequisites / Organisational information
Nur für Teilnehmer am Forschungsstudiengang

Contents
Der Kurs besteht planmäßig aus einer Theorie-Vorlesung in Quantenfeldtheorie und einer Experimentaphysik-Vorlesung in Kern- und Teilchenphysik. Aufgrund der kleinen Teilnehmerzahl wird der Theorieteil ausnahmsweise durch das Modul Quantum Field Theory II von Prof. Kristina Giesel abgedeckt und hier nicht weiter beschrieben.

Die Inhalte der Kern- und Teilchenphysik sind:

  • Kerne: Aufbau, Masse, Bindungsenergie

  • Kernmodelle

  • Kernzerfall und -spaltung, Kernkraftwerke

  • Streuprozesse, Rutherford-Streunng, Formfaktoren

  • Elektron-Nukleon-Streuung (elastisch, Resonanzanregung, tiefinelastisch)

  • Elementare Fermionen, Dirac-Gleichung

  • Wechselwirkungen, Feynmangraphen und -regeln, lokale Eichinvarianz

  • Elektromagnetische Wechselwirkung in Experimenten

  • Starke Wechselwirkung, QCD, laufende Kopplungskonstante, Confinement, Asymptotic freedom, Experimente zu starken WW, Hadron-Multipletts

  • Schwache Wechselwirkung, Paritätsverletzung, Quark-Mischung und CKM-Matrix, CP-Verletzung, pi- und µ-Zerfall, e+e- Streuung auf Z-Resonanz

  • Neutrinophysik

  • Standardmodell: Elektroschwache Vereinigung und Higgs-Mechanismus

ECTS information:
Title:
Integrated course 3: Quantum field theory, nuclear and particle physics

Credits: 16

Prerequisites
Participation restricted to members of the physics advanced study course

Contents
The integrated course 3 usually comprises a theory lecture on quantum field theory and a lecture on expermental nuclear and particle physics. Due to the small number of participants, the theory lecture will, as an exception to the rule, be replaced by the module Quantum Field Theory II by Prof. Kristina Giesel and will not be further described here.

The lecture on nuclear and particle physics covers:

  • Nuclei: Composition, mass, binding energy

  • Nuclear models

  • Nuclear decay, nuclear fission, nuclear power plants

  • Scattering processes, Rutherfdors scattering, form factors

  • Electron-nucleon scattering (elastic, resonance regime, deep-inelastic)

  • Elementary fermions, Dirac equation

  • Interactions, Feynman graphs and rules, local gauge invariance

  • Electromagnetic intreraction in particle experiments

  • Strong interaction, QCD, running coupling constant, confinement, asymptotic freedom, experimental investigation of strong interactions, hadron multiplets

  • Weak interactions, parity violation, quark mmixing and CKM matrix, CP violation, pi and µ decay, e+e- scattering on the Z resonance

  • Neutrino physics

  • The Standard Model: Electroweak unification and Higgs mechanism

Please note: On Tuesday and Thursdays, there will in general be 120 minutes of lecture. No lectures will be held on: 16.05, 18.05, 25.05 (holiday), 06.06 (lecture-free), 13.06, 15.06 (holiday), and 11.-20.07. The slot on Friday is reserved for additional courses to be scheduled in agreement with the participants.

Additional information
Expected participants: 10, Maximale Teilnehmerzahl: 30
www: https://www.studon.fau.de/crs1818731.html

Assigned lectures
AG: Arbeitsgemeinschaft zu Quantenfeldtheorie und Teilchenphysik (IK-3)
Lecturer: Prof. Dr. Uli Katz
Time and place: n.V.
UE: Übung zu Quantenfeldtheorie und Teilchenphysik (IK-3)
Lecturer: Prof. Dr. Uli Katz
Time and place: Wed 13:00 - 17:00, TL 1.140
www: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs1518408.html

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester SS 2017:
Integrierter Kurs 3: Quantenfeldtheorie und Teilchenphysik (IK-3)

Department: Chair of Experimental Physics (Astro Particle Physics)
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