【授業の目的】
素粒子および原子核のミクロな世界の物理学について概説する。クォークとレプトンの世界の物理学およびクォークやハドロンの多体系の物理学について解説する。
【授業の到達目標】
散乱実験など研究手法、ハドロンの構造など物質の階層性、相互作用と対称性、測定器など実験技術を中心に現代物理学の成果・到達点を知り、未解決の問題について考察できるようになる。
【科目の位置付け】
素粒子原子核物理学を広く概観することにより「課題を解決するための高度な専門的知識と経験を体系的に修得」するための科目である。（理工学研究科博士前期課程（理学系）のディプロマ・ポリシー）
【授業計画】
・授業の方法
それぞれの分野を専門とする教員が、以下の日程により講義形式で授業を行う。
・日程
１．物質の構造と研究手法（岩田） ４回
物質階層構造の探求／ハドロンの構造解析の方法／電子散乱の運動学／ラザフォード散乱／モット散乱／原子核の電荷分布／核子形状因子
２．ハドロンの構造（宮地） ４回
ニュートリノ散乱と核子の構造／深非弾性散乱と核子構造関数／パートンモデル／クォークと強い相互作用／構造関数のスケーリング則とその破れ／核子のフレーバー構造／核子のスピン構造
３．素粒子の物理学（吉田） ４回
中間子論からクォークへ（強い相互作用の物理学）／レプトンと弱い相互作用（ニュートリノの物理学／レプトン数／μ粒子と世代／パリティ非保存／中性Ｋ中間子とCP対称性の破れ）
４．粒子線検出器（田島） ３回
素粒子と物質との相互作用／粒子の飛跡とエネルギーの測定／荷電粒子検出器／γ線検出器／中性子検出器／データ収集システム
【学習の方法】
・受講のあり方
量子力学の基本と関連づけながら授業を受けましょう。
・授業時間外学習へのアドバイス
予習復習は特に必要ありません。疑問点を確認しながらノートを整理しましょう。
【成績の評価】
・基準
各授業担当者が１回以上のレポートを課す。散乱実験、ハドロンの構造、相互作用と対称性、実験技術について、授業内容への理解が正しくレポートに反映されていること。
・方法
レポートは各担当者25点、計100点満点。
【テキスト・参考書】
教科書は使用しない。参考書として以下をあげておく。
相原 博昭『素粒子の物理』（東京大学出版会）
H. Frauenfelder & E.M. Henley『Subatomic Physics』（Prentice-Hall）
渡邊 靖志『新物理学シリーズ33 素粒子物理学入門』（培風館）
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