PHY213 Kern- und Teilchenphysik II

General Information

Dozent: Prof. Lea Caminada
Assistenten:

Dr. Kyle Cormier

Dr. Stefanos Leontsinis

Praktikum:

PD Olaf Steinkamp

Prof. Lea Caminada

Dr. Stefanos Leontsinis

Vorlesung: Mittwoch, 10:15 - 12:00, in Y16 G05
Freitag, 13:00 - 14:45, in Y03 G91
Übungen:

Freitag, 13:00 - 14:45, in Y03 G91 

Beginn: Freitag, 21. Februar 2020

Praktikum: 6. - 19. Juli am PSI (Details siehe unten)

Video conference

Starting from Wednesday, March 18, we will be using the video conference system for lecture and exercise classes:

https://uzh.zoom.us/j/91042813356?pwd=Y2dkY2Erb0toeXdTampqck1yUzRWZz09

pw: 2020

Literatur

Teilchen und Kerne (Particles and Nuclei) - Povh, B., Rith, K., Scholz, C., Zetsche, F., Springer, 9. Auflage

Modern Particle Physics - Mark Thomson, Cambridge University Press

Elementarteilchenphysik - Christoph Berger, Springer, 3. Auflage

Nuclear and Particle Physics - B. R. Martin, Wiley, 2nd edition

Particle Astrophysics - D. Perkins, Oxford University Press, 2nd edition

 

Leistungsnachweis

Besuch der Vorlesung und der Übungen; 60% aller Übungen gelöst (Punkte nur bei Anwesenheit); Vorrechnen an der Tafel (Zufallsauswahl)

Besuch des Praktikums

Bestehen der mündlichen Prüfung

Note: Mündliche Prüfung (3/4) + Praktikum (1/4)

 

Lecture topics

The following is a rough outline of the course. Things can and will shift around a bit as we progress through the semester. Slides and exercise sheets will gradually be added. 

 

Date Lecture/exercise  

19.02.20

Introduction and Review of the Standard Model Slides (PDF, 11 MB)

 

21.02.20

First hour: Symmetries and conservation laws Lecture notes (PDF, 8 MB)

Second hour: Exercise 1 (PDF, 93 KB)

 

26.02.20

Concept of spontaneous symmtery breaking and the Higgs mechanism Lecture notes (PDF, 8 MB)

 

28.02.20

Exercise 2 (PDF, 120 KB)  

04.03.20

Extensions of the Standard Model Slides (PDF, 20 MB)

 

06.03.20

LECTURE CANCELLED.

Lecture material:

Cosmic Frontier: Particles and radiation in the universe Slides (PDF, 19 MB)

 

11.03.20

Cosmic Frontier: Dark matter candidates and direct searches Slides (PDF, 12 MB)

 

13.03.20

Exercise 3 (PDF, 109 KB)

 
18.03.20

Cosmic Frontier: Experimental searches for dark matter Slides (PDF, 19 MB)

 

20.03.20

Cosmic Frontier: Cosmic rays and air showers Slides (PDF, 13 MB)

 

25.03.20

Cosmic Frontier: Guest lecture by Dr. Alison Mitchell: "Cosmic ray detection in ground-based and satellite experiments" Slides (PDF, 5 MB)

 

27.03.20

Exercise 4 (PDF, 121 KB)  

01.04.20

Intensity Frontier: Flavour physics Slides (PDF, 6 MB)

 

03.04.20

Intensity Frontier: Charged lepton flavour violation Slides (PDF, 12 MB)

 

08.04.20

Intensity Frontier: Guest lecture by Dr. Patrick Owen: "Physics at the LHCb experiment" Slides (PDF, 35 MB)

 

22.04.20

Intensity Frontier: Neutrino physics 1 Slides (PDF, 7 MB)  

24.04.20

Exercise 5 (PDF, 115 KB)

 

29.04.20

Intensity Frontier: Neutrino physics 2 Slides (PDF, 5 MB)

 

06.05.20

Energy Frontier: Collider experiments Slides (PDF, 22 MB)

 

08.05.20

Exercise 6 (PDF, 114 KB)

 

13.05.20

Energy Frontier: Probing the Standard Model at ATLAS and CMS Slides (PDF, 22 MB)

 
15.05.20

Energy Frontier: Higgs physics at the LHC Slides (PDF, 9 MB)

 

20.05.20

Energy Frontier: Guest lecture by Dr. Cristina Botta: "New physics searches at the LHC" Slides (PDF, 51 MB)

 

22.05.20

Exercise  

27.05.20

Energy Frontier: Future colliders and new experiments Slides (PDF, 26 MB)

 

29.05.20

Exam preparation

Introduction to PSI lab (PDF, 1 MB)

 

Exam

We will have an oral exam. To be scheduled for KW 25/26.

Praktikum (Lab course)

Das Praktikum findet in den Kalenderwochen 28 und 29, d.h. vom 6. bis 19. Juli statt. In der ersten Woche gehen wir alle gemeinsam für einen ganzen Tag ans PSI. Wir erledigen dort Zugangsformalitäten, besuchen die Beschleunigeranlage(n) und machen eine Vorbesprechung des Experiments. An welchem Tag der Woche wir dies machen, werden wir noch gemeinsam festlegen. Danach werden wir das Experiment am PSI durchführen: aufbauen, verstehen, messen, abbauen. Sie arbeiten dabei als ein Team und in "Schichten". Den Schichtplan werden wir noch gemeinsam erstellen. Nach der Messung führen Sie (in Eigenverantwortung) gemeinsam die Analyse durch und schreiben einen gemeinsamen Bericht. Den Bericht sollten Sie allerspätestens am Montag, den 31. August 2020, einreichen.