Plano de Estudos

Física de Partículas FPar

Contextos

ECTS

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

O principal objetivo desta unidade curricular é fornecer uma formação geral sólida na área da Física das Partículas Elementares. Não sendo já o primeiro contacto dos alunos com o tema, pretende-se aprofundar a teoria do Modelo Padrão, e os principais resultados experimentais na sua base, bem como desenvolver a capacidade de efetuar cálculos teóricos de secções eficazes de processos simples. O curso será lecionado em inglês. Em casos excepcionais poderá ser lecionado em Português, desde que devidamente justificados e sujeitos à aprovação do responsável da unidade curricular.

Programa

1. Revisão de conceitos base: Unidades, cinemática relativista, aceleradores e detetores de partículas. Cálculos de dispersão e decaimento de partículas. Regra de ouro de Fermi. 2. Equações de onda relativistas: Klein-Gordon e de Dirac. Formulação covariante das equações de Maxwell. 3. Eletrodinâmica quântica. Diagramas e regras de Feynman. Spin, felicidade, quiralidade. 4. Teoria de grupos. Teorema de Noether e simetrias fundamentais. 5. Interação forte. Dispersão eletrão-protão. Funções de estrutura, partões, modelo de quarks. Simetrias de isospin nos hadrões. Cromodinâmica quântica. Confinamento. 6. Interação fraca. Violação da paridade e teoria V-A. Números quânticos de sabor leptónicos e bariónicos e sua violação. Matriz de Kobayashi-Maskawa. Violação de CP. Oscilação de neutrinos. Neutrinos de Majorana. 7. Unificação eletrofraca. Correntes carregadas e correntes neutras. Bosões W e Z. Mecanismo de Higgs.

Método de Avaliação

A UC funciona com aulas teóricas para apresentação dos conceitos, e aulas teórico-práticas de discussão sobre os temas leccionados e exercícios feitos pelos alunos em casa. A avaliação baseia-se em três componentes: a) Um artigo e apresentação, a serem realizados individualmente por cada aluno (20%). b) Dois testes escritos, cada um sobre metade do programa. (40% cada) c) Exame final escrito sobre todo o programa (80%). A avaliação final resulta da média ponderada das componentes calculada segundo 2 opções: 1) Componentes a) e b) (0.1*a + 0.4*b1 + 0.4*b2) 2) Componentes a) e c) (0.1*a + 0.8*c). Para que possa ser considerada como válida a opção 1, no dia do exame final o aluno tem de entregar o Teste 2 dentro do limite de tempo dos testes. Caso contrário terá de realizar o exame completo dentro do limite de tempo do exame e será considerada a opção 2. Sendo válida a opção 1, o aluno tem ainda a possibilidade de tentar melhorar a nota, ao entregar também a parte do exame correspondente à primeira parte do programa. Neste caso a nota final será a melhor de entre as opções1 e 2. Um mínimo de 10 é necessário para obter aprovação da UC. Um mínimo de 8 é necessário em cada componente individual.

Carga Horária

Bibliografia

Principal

• Modern Particle Physics: Mark Thomson 2013 Cambridge UP

Secundária

• Particle Physics in the LHC Era: Giles Barr 2016 Oxford UP
• Introduction to Elementary Particles, 2nd edition: D. Griffiths 2008 John Wiley & Sons

Disciplinas de Execução

2023/2024 - 2 Semestre

2024/2025 - 2 Semestre

2025/2026 - 2 Semestre

2026/2027 - 2 Semestre