2015年 大学院理工学研究科 シラバス - 物理学専攻
設置情報
| 科目名 | 原子核物理学Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 山田 賢治 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L21A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | クォーク・ハドロン物理学について，現象論的側面を中心に解説する。 原子核の構成要素である核子や核子同士を結びつける核力に関係するパイ中間子などには，ハドロンと呼ばれる性質の似通った一連の粒子が多数存在する。様々なハドロンを系統的に整理するクォーク模型とその応用について解説するとともに，強い相互作用の基礎理論である量子色力学の知見をクォーク模型に取り入れ，ハドロンの質量スペクトルがいかに説明されるかを議論する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
板書を中心とした講義形式で行う。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
量子力学，特殊相対性理論，相対論的量子力学及び相対論的場の量子論に関する基礎的事項 について，理解していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 素粒子・ハドロン物理の概観（その1） （1）単位系と表記法 （2）基本的な力 （3）物質の基本的構成要素 |
|---|---|
| 第2回 | 素粒子・ハドロン物理の概観（その2） （4）対称性と保存則 （5）クォーク多体系としてのハドロン （6）素粒子・ハドロンの加速器実験 |
| 第3回 | 時空対称性（その1） （1）空間回転 （2）並進 （3）ローレンツ変換 （4）時間反転 |
| 第4回 | 時空対称性（その2） （5）空間反転とパリティ （6）固有パリティ （7）パリティ保存とハドロン反応 |
| 第5回 | 内部対称性 （1）保存量子数と選択側 （2）アイソスピン （3）荷電共役変換とC-パリティ （4）G-パリティ |
| 第6回 | ユニタリー群とその表現（その1） （1）ユニタリー群とSU(3) （2）フレーバーSU(3)の表現 |
| 第7回 | ユニタリー群とその表現（その2） （3）メゾンのSU(3)表現 （4）バリオンのSU(3)表現 |
| 第8回 | ユニタリー群とその表現（その3） （5）フレーバーSU(3)対称性の応用 |
| 第9回 | SU(6)とクォーク模型（その1） （1）SU(6) （2）SU(6)波動関数 （3）SU(6)対称性の応用 |
| 第10回 | 量子色力学の基本的性質（その1） （1）局所的SU(3)ゲージ変換と不変ラグランジアン密度 （2）保存カレント |
| 第11回 | 量子色力学の基本的性質（その2） （3）漸近自由性と閉じ込め （4）カイラル対称性とその破れ |
| 第12回 | ハドロン分光学（その1） （1）グルーオン交換ポテンシャル （2）カラー磁気相互作用 （3）長距離クォーク-反クォークポテンシャル |
| 第13回 | ハドロン分光学（その2） （4）軽クォークメゾンの質量スペクトル （5）軽クォークバリオンの質量スペクトル |
| 第14回 | ハドロン分光学（その3） （6）重いフレーバーとクォーコニウム （7）重-軽クォークメゾン |
| 第15回 | まとめと課題 |
その他
| 教科書 |
使用しない。
必要な資料は，その都度配布する。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
▶B.ポッフ, K.リーツ, C.ショルツ, F.サッチャ 著／柴田利明 訳 『素粒子・原子核物理入門 改訂新版』 丸善出版 2012年 第1版
▶A. Das, T. Ferbel 著／末包文彦・白井淳平・湯田春雄 訳 『素粒子・原子核物理学の基礎～実験から統一理論まで～』 共立出版 2011年 第1版
▶川村嘉春 著 『相対論的量子力学』 量子力学選書 坂井典佑・筒井泉 監修 裳華房 2012年 第1版
▶日笠健一 著 『ディラック方程式 相対論的量子力学と量子場理論』 臨時別冊・数理科学SGCライブラリ-105 サイエンス社 2014年 第1版
▶Fayyazuddin, Riazuddin, A MODERN INTRODUCTION TO PARTICLE PHYSICS, World Scientific, 2012, 3 edition
▶国広悌二 著 『クォーク・ハドロン物理学入門 真空の南部理論を基礎として』 臨時別冊・数理科学SGCライブラリ-100 サイエンス社 2013年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
授業への取組状況20％，課題レポート80％の割合で総合的に評価する。 |
| 質問への対応 | 研究室（船橋校舎4号館4階441Ｂ号室）又は授業の前後において随時対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：船橋校舎4号館4階441Ｂ号室 E-mail：yamada.kenji＠nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 4号館4階441Ｂ号室
木曜 船橋 12:15 ～ 13:15 4号館4階441Ｂ号室
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| 学生への メッセージ |