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原子核と素粒子

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科目名
平成28年度以降入学者
原子核と素粒子
科目名
平成27年度以前入学者
原子核と素粒子
教員名 鈴木俊夫
単位数    2 学年 3・4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 選択
授業概要 物質の基本的構成要素、基本的相互作用
授業のねらい・到達目標 原子核と素粒子の基礎の学習を通して、物質の基本的構成要素、基本的相互作用の性質を理解する。
この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応している。
授業の方法 講義によって基礎的な概念の説明を行う。
本授業の事前・事後学習は、各2時間の学習を目安とします。
履修条件 なし
授業計画
1長さ・エネルギー・密度のスケール、クォークとレプトン、4つの基本的相互作用
[事前学習] ナノスケール系(原子系)の復習
[事後学習] フェムトスケールの復習
2原子核の結合エネルギーと核力の性質
[事前学習] 原子の構造の復習
[事後学習] 核力とクーロン力の違いの理解と復習
3散乱と構造:原子核の形状因子と原子核の大きさ
[事前学習] 散乱理論の学習
[事後学習] フーリエ変換による形状因子の計算の練習
4核力:パイ中間子交換力、テンソル力、OBEP
[事前学習] パイ中間子の性質の学習
[事後学習] OPEPの性質、特徴の復習
5原子核の構造:殻模型、スピン・軌道力と魔法数
[事前学習] スピン・軌道力の学習
[事後学習] 魔法数の計算法の復習
6クォーク模型(1):クォーク模型によるバリオンとメソンの多重項
[事前学習] 現存のバリオン、メソンの種類を調べる
[事後学習] バリオン、メソンの多重項の理解と復習
7クォーク模型(2):質量公式、磁気モーメント、クォーコ二ウム
[事前学習] 主なバリオン、メソンの質量を調べる
[事後学習] クォーク模型の有効性を認識する
8散乱と構造:構造関数、パートン模型
[事前学習] 電子-ミューオン散乱と電子―陽子散乱の違いの学習
[事後学習] 高エネルギーでのクォークの振舞を理解する
9グル―オンと強い相互作用:量子色力学
[事前学習] クォーク間相互作用の特徴を学習
[事後学習] クォークの閉じ込めの機構を理解、復習する
10弱い相互作用の現象論、β崩壊
[事前学習] β崩壊の学習
[事後学習] パリティ非保存の復習
11弱ボゾンと電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)、標準模型
[事前学習] 4つの基本的相互作用の学習
[事後学習] 弱中性カレントの復習
12星における元素合成と太陽ニュートリノ問題
[事前学習] 太陽系近傍の元素の組成率の学習
[事後学習] 水素燃焼過程の復習
13真空中のニュートリノ振動
[事前学習] 太陽ニュートリノ問題の復習
[事後学習] 2種のニュートリノ間の振動の復習
14物質中のニュートリノ振動
[事前学習] 共鳴振動の復習
[事後学習] 物質中のニュートリノ振動の様々な例を調べる
15CP非保存
[事前学習] K中間子の性質の学習
[事後学習] 弱相互作用における対称性の破れの復習
その他
成績評価の方法及び基準 レポート(70%)、授業参画度(30%)
成績は、レポート1回と数回のリアクションペーパー等で評価します。
オフィスアワー 授業終了後

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