Курс «Физика атомного ядра и частиц» читается студентам второго курса физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 3 семестре.   

Цель курса «Физика атомного ядра и частиц» - дать описание физики атомного ядра и частиц с единых позиций. В традиционных курсах общей физики изложение физики микромира обычно начинается с изложения строения атомного ядра, ядерных моделей, явления радиоактивности, и лишь затем, по-существу в отрыве от этого материала, излагается физика элементарных частиц.

Развитие физики в XX веке показало, что несмотря на многообразие физических явлений, в их основе лежит небольшое число фундаментальных частиц и взаимодействий, из которых и выстраивается физический мир. Взаимодействие фундаментальных степеней свободы описывается физической теорией, которая называется Стандартной моделью. Материал курса излагается, исходя из общих принципов формирования структуры материи, начиная с её наиболее фундаментальных основ.   

Список всех тем лекций

Лекция 1. Элементарные частицы материи..
Введение - строение материи, таблица Менделеева Радиоактивность Открытие электрона Строение атома Протон Нейтрон Атомное ядро N-Z диаграмма Распады Позитрон Античастицы Порог реакции Странные частицы Резонансы Строение атома

Лекция 2. Квантовые свойства частиц..
Вселенная Виды взаимодействий История квантования Интерференция света Чёрное тело Закон излучения Релея-Джинса Фотоэффект Эффект Комптона щелях Волновые свойства частиц Корпускулярно-волновой дуализм Проверка гипотезы де-Бройля Рассеяние на атомном ядре Соотношение неопределенности Спин Детерминизм Квантовый мир

Лекция 3. Квантовые свойства системы частиц..
Как устроен Мир? Характеристики протона, нейтрона и электрона Корпускулярно-волновые свойства частиц Рентгеновские лучи Рентгеновский спектр Атом по Бору Модель Бора Потенциал ионизации атома График Мозли Принцип неопределенностей Волновая функция Операторы Основной постулат квантовой механики Оператор координаты Оператор импульса Оператор энергии Оператор орбитального момента Принцип тождественности Статистика Различие между классической и квантовой статистикой

Лекция 4. Уравнение Шрёдингера..
Волновая функция Уравнение Шредингера Мнимая единица в уравнении Шредингера Стационарное уравнение Шредингера Cвязанные состояния Гамильтониан Классический гармонический осциллятор  Квантовый гармонический осциллятор  Прямоугольная и сферическая системы координат Частица в поле с центральной симметрией Орбитальный момент количества движения  Сферические функции Частица в поле с центральной симметрией Полный момент количества движения  Учёт спина Принцип Паули Оболочечная модель атомного ядра

Лекция 5. Фундаментальные взаимодействия. Лептоны..
Лептоны Фундаментальные частицы Стандартной модели Взаимодействие в классической физике Калибровочные бозоны Гравитационное и электромагнитное взаимодействие Взаимодействие частиц Механизм взаимодействия частиц Электромагнитное взаимодействие Пример: Фотоэффект Двух- и трёхфотонная электрон-позитронная аннигиляция Лептоны Открытие электрона Открытие позитрона Нейтрино Электронное антинейтрино Тождественность нейтрино и антинейтрино Спиральность Открытие мюона Открытие, наблюдение и распад тау-лептона Тау-нейтрино Лептонные числа

Лекция 6. Кварки, адроны..
Адроны Фундаментальные частицы Стандартной Модели Рождение и распад Омега-минус гипериона Образование D+ резонанса в реакции Адроны - элементарные частицы? Кварки Кварковая структура адронов Электрон-позитронная аннигиляция Адронные струи с-кварк b-кварк t-кварк Спин кварков Чётность кварков  Электрические заряды кварков Барионный заряд кварка/антикварка Барионный заряд кварков Ароматы (типы) кварков Изоспин Изоспин адронов Изоспиновые мультиплеты "Проблема цвета" Цвет кварков

Лекция 7. Античастицы, свойства адронов..
Фундаментальные частицы Стандартной модели Адроны - системы связанных кварков Модель кварков Антипротон Антинейтрон Связь частиц и античастиц Четность Внутренняя чётность адронов Мезоны Барионы Кварковая структура барионов Калибровочные бозоны Взаимодействие кварков q-q потенциал Цветное взаимодействие Глюоны Глюоны - переносчики сильного взаимодействия W+, W-, Z-бозоны Распад нейтрона Образование W и Z бозонов Регистрация W и Z бозонов Установка UA1 W-бозон Z-бозон Нейтральные слабые токи Проверка гипотезы цветных кварков Константа сильного взаимодействия

Лекция 8. Распады частиц..
Фундаментальные частицы Стандартной модели Сечения реакций Наблюдение резонансов Дельта-резонанс Сильные распады адронов Электромагнитные и слабые распады адронов Образование резонанса  Рождение и распад омега-гипериона Распады К+ мезона Распад п-мезона Спиральность Упругое рассеяние электрона на протоне Размеры протона и нейтрона Устройство протона Кварки, адроны, ядра Молекулы

Лекция 9. Атомные ядра..
Атомное ядро Характеристики протона, нейтрона и электрона N-Z диаграмма атомных ядер Дефект масс Энергия связи ядра Магические числа Энергия отделения нуклона Размер ядра Ядерный потенциал Модель оболочек Спин ядра J Четность ядра P Силы спаривания Квадрупольный момент ядра Форма ядра Одночастичные состояния в деформированных ядрах Изоспин атомных ядер Обобщенная модель ядра пи-мезоны, кванты ядерного поля Потенциал Юкавы Диаграммы N-N взаимодействий Кластеры в легких ядрах Экзотические ядра, антиядра

Лекция 10. Радиоактивность..
N-Z диаграмма атомных ядер Альфа-распад Бета-распад е-захват Гамма-переходы в ядрах Кластерная радиоактивность

Лекция 11. Ядерные реакции..
Ядерные реакции Сечение реакции и число событий Законы сохранения в ядерных реакциях Модели ядерных реакций Тепловые нейтроны Формула Брейта-Вигнера Быстрые нейтроны Прямые ядерные реакции срыва и подхвата Формула Резерфорда Формула Мотта  ЦЕРН

Лекция 12. Деление атомных ядер..
История. Массовое распределение осколков деления Радиоактивность осколков деления Цепная реакция деления Формула четырех сомножителей Схема гетерогенного теплового реактора

Лекция 13. Нуклеосинтез..
Нуклеосинтез Характеристики Вселенной Эволюция Вселенной Образование тяжелых элементов Эволюция массивной звезды Ядерные реакции в звездах Детектор Дэвиса Проблема солнечных нейтрино Диаграмма Герцшпрунга-Рассела Ядерные реакции в звездах Радиоактивные семейства U и Th Радиоактивное семейство U-235 Основные направления исследований с помощью пучков радиоактивных ядер