Master’s Programme in Particle Physics and Astrophysical Sciences is responsible for the course.

Module where the course belongs to:

• PAP300 Advanced Studies in Particle Physics and Astrophysical Sciences
  Compulsory for:
  1. Study Track in Particle Physics and Cosmology

The course is available to students from other degree programmes.

Edeltävät kurssisuoritukset: matemaattiset apuneuvot II, kvanttimekaniikka I, elektrodynamiikka I, analyyttinen mekaniikka I, lineaarialgebra I, modernin fysiikan alkeet/aineen rakenne, erikoinen suhteellisuusteoria I

Suositellaan: matemaattiset apuneuvot III, kvanttimekaniikka II, soveltuvat matematiikan kurssit

• hiukkasfysiikan perusteet ja terminologia
• hiukkasfysiikan ongelmaratkaisun lähtökohdat
• hiukkasfysiikan koejärjestelmien perusteet ja suunnittelukriteerit
• relativistisen hiukkaskinematiikan perusteet
• standardimallin perusteet
• diracin yhtälö
• hiukkasfysiikan symmteriaperiaatteet ja säilymislait

3. opintovuosi: edeltävät kurssisuoritukset: kvanttimekaniikka I, elektrodynamiikka I, analyyttinen mekaniikka I, lineaarialgebra I, modernin fysiikan alkeet/aineen rakenne, erikoinen suhteellisuusteoria I

Formal Course Outline (5 ECTS)

• Underlying concepts
• Decay rates and cross sections
• The Dirac equation
• Interaction by particle exchange
• Electron-positron annihilation
• Electron-proton elastic scattering
• Deep inelastic scattering
• Symmetries and the quark model

1. Suositeltava tai pakollinen kirjallisuus: http://www.courses.physics.helsinki.fi/fys/ipp/

Literature

• M. Thomson, Modern Particle Physics, Cambridge University Press 2013. – pakollinen kurssikirja
• F. Halzen, A.D. Martin, Quarks and Leptons , John Wiley & Sons 1984.
• D. Griffiths, Introduction to elementary particles, John Wiley & Sons 1987.
• M. Peskin, D. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press 1995.
• I. Aitchison, A. Hey, Gauge Theories in Particle Physics, Taylor & Francis 2004.
• A. Seiden, Particle Physics: A Comprehensive Introduction, Addison-Wesley 2004.
• O. Nachtmann, Elementary Particle Physics, Springer-Verlag 1990.

Web Resources

• Particle Data Group (PDG), The Review of Particle Physics
• High Energy Physics - Experiment - Phenomenology - Theory, arXiv.org

CERN summer student lectures, Introductory lectures

Laskuharjoitukset, hiukkasfysiikan laboratoriotyöt

Grading is from 1 to 5. Exercises are 30% of the total grade. There is an oral final exam at the end of the course.

Lähiopetus: luennot ja laskuharjoitukset, ei läsnäolopakkoa

Demonstraatiot: ilmaisindemonstraatiot ilmaisinlaboratoriossa