ZAKŁAD BIOFIZYKI I FIZYKI MOLEKULARNEJ  

SC: 13.2

Nazwa kursu:
Fizyka cieczy i fazy skondensowanej

Kod kursu:
S201

Rodzaj zajęć:
wykład specjalistyczny

Semestr:
Z lub L

L. godz./tyg.:
2

Liczba pkt.:
3

Prowadzący:
prof. dr hab. Jerzy Zioło

Instytut / Wydział:
Instytut Fizyki

Status kursu dla różnych specjalności:
przedmiot do wyboru

Opis:

Struktura, dynamika i przejścia fazowe w:

- binarnych roztworach krytycznych

- ciekłych kryształach

- cieczach przechłodzonych.

Liniowe i nieliniowe metody badań.

Wymagana wiedza i zakres:

ukończenie III roku studiów na kierunku fizyka.

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

P. G. Gennes, L. Prost: The Physics of Liquid Crystals.

M. A. Anisimow: Critical Phenomena, Liquids and Liquid Crystals.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Komputerowa symulacja cieczy

Kod kursu:

S202

Rodzaj zajęć:

wykłady monograficzne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

Dr hab. A. Bródka

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Modele cząsteczek i potencjały oddziaływań międzymolekularnych.

- Małe układy (periodyczne warunki brzegowe, konwencja najbliższych obrazów, obcięcie sferyczne, potencjał przesunięty).

- Dynamika molekularna “miękkich" cząsteczek (równania ruchu, metody rozwiązywania równań różnicowych, dynamika z więzami, oddziaływania dalekozasięgowe, symulacja dla zespołu mikrokanonicznego       i kanonicznego, symulacja izobaryczna).

- Dynamika molekularna twardych obiektów (kule, elipsoidy).

- Statystyka (wartości średnie i fluktuacje, wielkości termodynamiczne, transformacje między zespołami, funkcje korelacji oraz współczynniki transportu)

- Metody Monte Carlo (całkowanie Monte Carlo, metoda Metropolis, symulacja izotermiczno-izobaryczna oraz dla wielkiego zespołu kanonicznego).

Wymagana wiedza i zakres:

mechanika teoretyczna, fizyka statystyczna

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

M. P. Allen, D.J. Tildesley: Computer simulation of liquids, Clarendon Press, Oxford, 1987.

D. W. Heermann: Podstawy symulacji komputerowych w fizyce, WNT, W-wa, 1997.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Teoretyczne podstawy spektroskopii wibracyjnej

Kod kursu:

S203

Rodzaj zajęć:

wykłady specjalistyczne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

Dr hab. A. Bródka

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

- Spektroskopia podczerwona i ramanowska (przejścia wibracyjne, polaryzacja pasm ramanowskich).

- Klasyczny opis drgań molekularnych (separacja ruchów molekularnych, małe drgania, drgania normalne, współrzędne wewnętrzne).

- Kwantowy opis drgań molekularnych (przybliżenie Borna-Oppenheimera, wibracyjne równanie falowe i poziomy energetyczne, oddziaływanie światła z materią, przejścia dipolowe, wibracyjne reguły wyboru).

- Teoria reprezentacji w zastosowaniu do drgań molekularnych  (reprezen-tacje nieredukowalne, relacje ortogonalności, symetria drgań molekular-nych, klasyfikacja drgań normalnych, współrzędne symetryczne).

- Reguły wyboru (symetria dipola elektrycznego i tensora rozpraszania, sy-metria poziomów wibracyjnych, reguły wyboru przejść dipolowych i ramanowskich.

Wymagana wiedza i zakres:

mechanika teoretyczna, mechanika kwantowa, algebra

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

S. Califano: Vibrational states, Wiley, London, 1976.

E. B. Wilson, J. C. Decius, P. C. Cross: Molecular vibrations, McGraw-Hill, NYork, 1955.

L. A. Woodward: Introduction to the theory of molecular vibrations and vibrational spectros-

copy, Clarendon Press, Oxford, 1972.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Badania strukturalne fazy skondensowanej – podstawy teo-retyczne i metody eksperymentalne

Kod kursu:

S204

Rodzaj zajęć:

wykład specjalistyczny

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

prof. A. Burian

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Teoria dyfrakcji: dyfrakcja promieni X, neutronów i elektronów.

Rozpraszanie: przez pojedynczy elektron, przez pojedynczy atom, przez zespół atomów. Rozpraszanie w kryształach, niekrystalicznych ciałach stałych, cieczach. Rozpraszanie szerokokątowe i niskokątowe. Rentgenowska spektroskopia absorpcyjna: analiza subtelnej struktury rentgenowskiej krawędzi absorpcji (Extended X– ray Absorption Fine Structure – EXAFS). Mikroskopia elektronowa. Współczesne źródła promieniowania X i neutronów: synchrotrony, reaktorowe i spalacyjne źródła neutronów. Współczesne metody doświadczalne w dyfrakcji promieni X, neutronów i elektronów.

Wymagana wiedza i zakres:

Ukończenie III roku studiów  na kierunku fizyka.

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:
R. Hosemann and S. N. Bagcki: Direct analysis of diffraction by matter, North-Holland Pub-

lishing Company, Amsterdam 1962.

B. K. Teo, EXAFS: Basic principles and data analysis, Springer  – Verlag, Berlin 1986.

J. M. Cowley: Diffraction Physics, North-Holland Publishing company, Amsterdam 1975.

R. Bracewell: Przekształcenie Fouriera i jego zastosowania, WNT, W-wa 1968.

J. Baruchel, J. L. Hodeau, M. S. Lehmann, J. R. Reguard, C. Schlenker, Neutron and synchro-

tron radiation for condensed matter studies, Springer – Verlag, les Editions de Physique 1993

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Wstęp do eksperymentalnej fizyki przejść fazowych

Kod kursu:

S205

Rodzaj zajęć:

wykłady monograficzne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

Dr hab. B. Fugiel

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Przykłady przejść fazowych, podstawy termodynamiczne fizyki przejść fazowych, diagramy fazowe, kinetyka przemian fazowych, klasyfikacje przejść fazowych, teoria Landaua, wykładniki krytyczne, równanie stanu, funkcja korelacyjna, fluktuacje krytyczne, statyczna i dynamiczna hipoteza skalowania, badanie przejść fazowych: eksperyment a teoria, trudności podczas interpretacji danych doświadczalnych.

Wymagana wiedza i zakres:

ukończenie III roku studiów  na kierunku fizyka.

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

J.Klamut, K.Durczewski, J.Sznajd: Wstęp do fizyki przejść fazowych (Ossolineum 1979)

H.E.Stanley: Introduction to phase transitions and critical phenomena (Clarendon Press,

Oxford 1971).

L.Landau, E.Lifszitz: Fizyka statystyczna (Gosudarstwiennoe Izdatielstwo Tiechniko-Teore-

ticzeskoj Literatury, Moskwa 1951 Leningrad).

A.I.Anselm: Podstawy fizyki statystycznej i termodynamiki (PWN, Warszawa 1978).

K.Huang:  Statistical Mechanics (John Wiley and Sons, Inc.New York 1963); tłum.pol.

Mechanika statystyczna (PWN, Warszawa 1978).

M.E.Lines and A.M.Glass: Principles and Application of Ferroelectrics and Related Materials

(Clarendon Press, Oxford 1977).

K.Pigoń, Z.Ruziewicz: Chemia fizyczna (PWN, Warszawa 1980).

Praca zbiorowa: Chemia fizyczna (PWN, Warszawa 1980).

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Wybrane zagadnienia spektroskopii optycznej – absorpcja
i rozpraszanie promieniowania indukowane oddziaływaniami międzymolekularnymi

Kod kursu:

S206

Rodzaj zajęć:

wykład specjalistyczny

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. A. Hacura

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Podsumowanie wiadomości z molekularnej spektroskopii optycz-nej. Molekularny elektromagnetyzm. Molekuła w statycznym polu elekt-rycznym. Molekuła w polu zmiennym. Oddziaływanie molekuł. Mechanizm indukowania momentów elektrycznych. Pomiary momentów molekularnych i polaryzowalności. Widma dozwolone i wzbronione dla substancji gazowych. Widma indukowane w cieczach. Kształt linii spektralnej widm indukowanych - porównania. Nakładanie się procesów dozwolonych i indukowanych na widmach spektralnych. Charakterystyka pomiarów spektroskopowych dla widm indukowanych oddziaływaniami.

Wymagana wiedza i zakres:

ukończenie III roku studiów na kierunku fizyka.

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

D. Steele and J. Yarwood: Spectroscopy and Relaxation of Molecular Liquids, Elsevier, Ams-

terdam 1991.

G. Birnbaum: Phenomena induced by Intermolecular Interaction, Plenum, (NATO ASI  Series

vol. 127) 1985.

J. Van Kranendonk: Intermolecular Spectroscopy and Dynamical Properties of Dense Systems,

Italian Phys. Soc.. vol. 75, North-Holland, Amsterdam 1980.

SC: 13.2

azwa kursu:

Ruchy molekularne w cieczach i metody ich badania

Kod kursu:

S207

Rodzaj zajęć:

wykłady monograficzne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. Karol Pasterny

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

1. Teoria reakcji liniowej.

2. Czasowe funkcje korelacji a spektroskopia.

3. Funkcje korelacji tensorów sferycznych.

4. Modele reorientacji molekularnej, swobodna rotacja, dyfuzja rotacyjna,     modele rozszerzonej dyfuzji, modele tarciowe.

5. Funkcje korelacji prędkości translacyjnej i kątowej – równanie Langevina

6. Formalizm funkcji pamięci.

7. Eksperymentalne metody badania  ruchów molekularnych.

Wymagana wiedza i zakres:

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

J. M. Janik (red.): Fizyka chemiczna, PWN, W-wa 1989.

B. J.Berne: Time dependent properties of condensed media,  w Physical chemistry, an advan-

ced Treatise, Vol. VIII B, M.Eyring, D.Henderson, W.Jost , Academic Press, NYork, 1971.

C. H. Wang:  Spectroscopy of condensed matter, Academic Press, N.Y., 1985

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Metody spektroskopowe w badaniach cieczy złożonych

Kod kursu:

S208

Rodzaj zajęć:

wykłady specjalistyczne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

prof. S. Rzoska

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Definicja i podstawowe przykłady cieczy  złożonych i ich faz. Szerokopasmowa spektroskopia dielektryczna, nieliniowe spektroskopie dielektryczne, optyczny i elektrooptyczny efekt Kerra, efekt Cottona - Moutona, “transient grating" efekt Kerra, dynamiczne i Brillouin’owskie rozpraszanie światła, spektroskopia “hole-burning", spektroskopia ciepła właściwego
i lepkości, spektroskopia pochłaniania fali dźwiękowej. Dalsze możliwości badawcze metod spektroskopowych poprzez oddziaływanie specyficzną zmienną termodynamiczną na układ: ciśnienie hydrostatyczne, przepływ, silne pole elektryczne.

Wymagana wiedza i zakres:

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

M. A. Anisimow: Critical Phenomena in Liquids and Liquid Crystals, Gordon and Breach Sci.

Pub. Reading, 1994.

D. Demus et. al. (ed): Handbook of Liquid Crystals, vol. 1-3, Wiley and Sons Inc., New York,

1998.

J. Prost and Rondelez, Nature 350, (1991) p.11.

D. M. Bloor, E. Wyn-Jones (eds): The structure, Dynamics and Equilibrium Properties of Col-

loidal Systems, Amsterdam 1990.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Współczesne metody spektroskopii fourierowskiej

w badaniach fazy skondensowanej

Kod kursu:

S209

Rodzaj zajęć:

wykłady monograficzne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. R. Wrzalik

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

- Struktura i dynamika gazów, cieczy i ciał stałych - porównanie.

- Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią.

- Interferometr i transformacja Fouriera.

- Spektroskopia UV-VIS.

- Spektroskopia wibracyjna:

- spektroskopia podczerwieni

- rozproszenie Ramana

- Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego.

- Inne metody badawcze:

- relaksacja dielektryczna

- spektroskopia ciepła właściwego

- spektroskopia rentgenowska

- rozproszenie neutronów

- Porównanie metod.

Wymagana wiedza i zakres:

podstawy fizyki: fazy skondensowanej, atomowej i molekularnej

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

J. M. Janik: Fizyka chemiczna, PWN W-wa 1989.

Z. Kęcki: Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN W-wa 1989.

J. Twardowski: Biospektroskopia, PWN W-wa 1989.

A. Chełkowski: Fizyka dielektryków, PWN W-wa 1993.

J. W. Hennel, T. Kryst-Widźgowska:Na czym polega tomografia megnetyczno-rezonansowa?

IFJ Kraków 1995.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Badanie ciekłych kryształów ferroelektrycznych metodami spektroskopii podczerwieni

Kod kursu:

S210

Rodzaj zajęć:

wykłady specjalistyczne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. R. Wrzalik

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

- Ciekłe kryształy a ciecze i ciała stałe – porównanie własności.

- Charakterystyka faz ciekłokrystalicznych – nematyki, cholesteryki, smek-

tyki i dyskotyki.

- Ciekłe kryształy ferro- i antyferroelektryczne.

- Wibracje i rotacje molekuł a widma w podczerwieni.

- Widma wibracyjne - drgania grup funkcyjnych.

- Spektrometry podczerwieni i techniki pomiarów.

- Badanie struktury faz ciekłokrystalicznych i charakterystyka przejść fazo-

wych za pomocą analizy widm podczerwieni.

Wymagana wiedza i zakres:

fizyka fazy skondensowanej, fizyka atomowa i molekularna

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

J. Żmija, J. Zieliński, J. Parka, E. Nowakowski-Kruszelnicki:  Displeje ciekłokrystaliczne,

PWN, W-wa, 1993.
J. W. Goodby, R. Blinc, N.A. Clark and all:  Ferroelectricity and Related Phenomena, vol. 7

"Feroelectric Liquid Crystals",  Gordon and Breach Science Publishers, Philadelphia, 1991.

J. M. Janik: Fizyka chemiczna, PWN, W-wa, 1989.

Z. Kęcki: Podstawy spektroskopii molekularnej , PWN, W-wa, 1989.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Struktura, własności i badanie ciekłych kryształów

Kod kursu:

S211

Rodzaj zajęć:

wykłady specjalistyczne

Semestr:

Z lub L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

prof. dr hab. A. Kocot

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Klasyfikacja i struktura ciekłych kryształów. Direktor. Stopień uporządkowania. Molekularny opis stanu ciekłokrystalicznego. Teoria Ma-ier’a – Saupe’go. Anizotropia ciekłokrystalicznego ośrodka. Przenikalność dielektryczna. Relaksacja momentu dipolowego (Relaksacja Debye’a). Anizotropia magnetyczna. Anizotropia optyczna. Teoria Maier’a - Meier’a i jej uogólnienia. Częstotliwościowa zależność przenikalności dielektrycznej. Własności mieszanin. Teoria elastyczności. Podstawowe równania dynamiki ciekłych kryształów. Efekty orientacyjne w ciekłych kryształach. Przejście Frederiksa. Ferroelektryczne ciekłe kryształy. Model Landau’a przejścia SmA- SmC*. Mody kolektywne w ferroelektrycznych ciekłych kryształach. Antyferroelektryczne ciekłe kryształy. Dynamika direktora w fazach: antyferroelektrycznej, ferri- i ferroelektrycznej.

Wymagana wiedza i zakres:

podstawy fizyki fazy skondensowanej i fizyki atomowej i molekularnej

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

L. M. Blinov, L. A. Beresnev: Electrooptical and magnetooptical properties of liquid crystals.

J. W. Goodby et al: Ferroelectric liquid crystals: principles properties and applications.

L. A. Beresnev, L. M. Blinov: Ferroelectric liquid crystals w Mol.Crys.Liq.Cryst. 158A(1988).

J. M. Janik: Fizyka chemiczna, PWN, W-wa 1989.

P. G. Gennes, L. Prost: The Physics of Liquid Crystals.

ZAKŁAD TEORII POLA i CZĄSTEK ELEMENTARNYCH

SC: 13.5

Nazwa kursu:

Problem masy  neutrin

Kod kursu:

216

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny

Semestr:

L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

Prof. dr hab. Marek Zrałek;  dr  hab. Janusz Gluza

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Kinematyczny opis neutrin. Neutrina Weyla, Diraca i Majorany. Kinematyczne pomiary masy neutrin. Podwójny bezneutrinowy rozpad b. Oscylacja neutrin w próżni i w materii. Pomiary masy neutrin w ekspery-mentach reaktorowych i akceleratorowych (LSND). Problemy z neutrinami słonecznymi i atmosferycznymi. Obecne doświadczenia w Superkamiokan-de i pierwsze informacje o masie neutrin. Konsekwencje tych obserwacji dla teorii oddziaływań fundamentalnych oraz dla astrofizyki i kosmologii. Dalsze perspektywy.

Wymagana wiedza i zakres:

mechanika kwantowa, teoria pola

Forma egzaminu:

Ustny

Zapisy na zajęcia:

Są wymagane

Literatura:
1. F. Boehm, P. Vogel, Physics of Massive Neutrinos, Cambridge Univ. Press, II ed. Camb-

ridge 1992.

2. B. Kayser, F. Gibrat-Debu, F. Perrier, The Physics of Massive Neutrinos, World Scientific,

Singapore 1988.

3. M. Fukugita, A. Suzuki (Eds), Physics and Astrophysics of Neutrinos, Springer-Verlag,

Tokyo 1994.

4. R. N. Mohapatra, P. B. Pal, Massive Neutrinos in Physics and Astrophysics, World Scien-

tific, Singapore 1991.

SC: 11.9

Nazwa kursu:

Metody matematyczne fizyki II (wersja B)

Teoria reprezentacji grup i algebr Liego.

Kod kursu:

S217

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny i ćwiczenia

Semestr:

L

L. godz./tyg.:

2/2

Liczba pkt.:

5

Prowadzący:

dr hab. Jan Sładkowski;  prof. dr hab. Jerzy Łuczka

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

Obowiązkowy dla specjalności: fizyka teoretyczna

Opis:

Elementy geometrii różniczkowej (rozmaitość, pole wektorowe, algebra Liego, grupa Liego, odwzorowanie eksponent). Pojecie reprezentacji; reprezentacje unitarne. Klasyfikacja algebr Liego nad ciałem liczb zespolonych i rzeczywistych. Reprezentacje unitarne klasycznych zwartych algebr
i grup Liego. Metoda reprezentacji indukowanych i reprezentacje grupy Poincare (Lorentza); równania pól fizycznych. Spinory, algebry Clifforda; supersymetria. Elementy teorii grup kwantowych.

Wymagana wiedza i zakres:

Algebra, analiza, metody matematyczne I

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

J. Fuchs, C. Schweigert, Symmetries, Lie algebras and Representations, Cambridge Univ.

Press 1997.

W. Ludwig, C. Falter, Symmetries in Physics, Springer 1995.

B. Thaller, The Dirac Equation, Springer 1992 (Berlin).

S. Helgason, Differential Geometry, Lie Groups and Symmetric Spaces, Academic Press

1978 (Boston)

M. A. Naimark Zelobienko, Compact Lie Groups and their Representations.

J. Mickelsson, Current Algebras and Groups, Plenum Press 1989 (New York).

SC: 11.9

Nazwa kursu:

Metody matematyczne fizyki II (wersja A)

Geometryczne i topologiczne metody fizyki.

Kod kursu:

S218

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny i ćwiczenia

Semestr:

L

L. godz./tyg.:

2/2

Liczba pkt.:

5

Prowadzący:

dr hab. Jan Sładkowski

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

Obowiązkowy dla specjalności: fizyka teoretyczna

Opis:

Elementy topologii (przestrzenie topologiczne, grupy homotopii, grupy homologii i kohomologii). Elementy geometrii rózniczkowej (roz-maitości różniczkowe,  pola tensorowe, rozmaitości riemanowskie i pseu-doriemanowskie, grupy i algebry Liego). Wiązki główne i teoria koneksji. Klasy charakterystyczne. Matematyczny formalizm ogólnej teorii względ-ności. Geometryczne aspekty teorii pól z symetrią cechowania. Równanie
i operator Diraca.

Wymagana wiedza i zakres:

algebra, analiza matematyczna,  metody matematyczne II

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

J. Gancarzewicz, Geometria różniczkowa, PWN 1987 (W-wa).

S. Kobayashi, K. Nomizu, Foundations of Differential Geometry, tom I Interscience Publishers

1963 (Nyork).

R. Duda, Wprowadzenie do topologii, PWN 1986 (W-wa).

K. B. Marathe, G. Martucci, The mathematical foundations of Gauge theories, 1992 World

Scientific (Singapore).

J. Bacz, J. P. Muniain, Gauge fields, kuots and gravity, North Holland 1992 (Amsterdam).

K. Maurin, Analiza PWN 1991 (W-wa).

I. M. Benn, R. W. Tucker, An Introduction to Spinors and Geometry with Application in

Physics Adam Hilger 1987 (Bristol).

M. Skwarczyński, Geometria rozmaitości Riemanna PWN 1993 (W-wa).

SC: 13.5

Nazwa kursu:

Model standardowy cząstek elementarnych.

Kod kursu:

S219

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny

Semestr:

L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. Henryk Czyż;  prof. dr hab. Marek Zrałek

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Wykład ma na celu pokazanie statusu eksperymentalnego wybra-nych fragmentów modelu standardowego.

Omawiane są następujące zagadnienia: precyzyjne testy modelu standardowego z uwzględnieniem zarówno aspektu rachunków teoretycz-
nych jak i eksperymentów akceleratorowych; symetrie dyskretne w modelu standardowym ze szczególnym zwróceniem uwagi na złamanie symetrii CP (fizyka kaonów i mezonów B);  poszukiwanie cząstki Higgsa w zakończonych, trwających i planowanych eksperymentach.

Wymagana wiedza i zakres:

teoria pola lub teoria oddziaływań elektrosłabych

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

Ta-Pei Cheng, Ling-Fong Li, "Gauge theory of elementary particle physics.", Clarendon Press,

Oxford 1984.

SC: 13.5

Nazwa kursu:

Model Standardowy i jego najciekawsze modyfikacje

Kod kursu:

S220

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny

Semestr:

L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. Janusz Gluza;  dr hab. Henryk Czyż

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Teoria i doświadczenie, stan obecny Modelu Standardowego (SM). Nierozwiązane problemy: parametry swobodne w SM, masy neutrin, prądy prawe, łamanie symetrii CP. Wielka Unifikacja (GUT) i model SU(5): hipo-teza GUT,  kąt Weinberga w teoriach GUT, rozpad protonu. Modele o symetrii lewo-prawej: dlaczego lewo-prawa symetria?, najważniejsze cechy modelu, poszukiwanie nowych cząstek (ciężkich bozonów cechowania,  neutrin, bozonów Higgsa). Supersymetria. Teoria (superpola, lagrangian
Wess-Zumino, globalne, lokalne supersymetrie, model MSSM). Doświadczenie (gdzie i co szukać?). Inne teorie: technikolor, teoria cząstek substrukturalnych, superstrun.

Wymagana wiedza i zakres:

model Standardowy oddziaływań, teoria pola

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

R.N. Mohapatra “Unification and Supersymmetry", Springer-Verlag.

L. Ryder “Supersymmetry" w “Quantum Field Theory", Cambridge Univ. Press

S. Pokorski, ICHEP '96 W-wa.

W. Hollik, ICHEP '98 Vancouver.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Mechanika kwantowa II

Kod kursu:

S221

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny i ćwiczenia

Semestr:

Z

L. godz./tyg.:

2/2

Liczba pkt.:

5

Prowadzący:

Prof. dr hab. Karol Kołodziej;  prof. dr hab. Marek Zrałek

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

obowiązkowy dla specjalności: fizyka teoretyczna

Opis:

Równanie Diraca: relatywistyczna współzmienniczość równania Diraca; rozwiązanie dla swobodnej cząstki i dla antycząstki, operatory rzu-towe na stany o określonej energii i spinie, baza skrętności; algebra Diraca, współzmiennicze formy biliniowe; równanie Diraca dla elektronu w zew-nętrznym polu elektromagnetycznym, niezmienniczość cechowania; transformacje parzystości, sprzężenia ładunkowego i odbicia czasowego; transformacja Foldy'ego-Wauthuysena; atom wodoru w ujęciu relatywistycznym, klasyfikacja poziomów energii. Metoda drugiego kwantowania dla bozonów i fermionów. Teoria rozproszeń: operatory Mollera i operator rozpraszania S, równania Lippmanna-Schwingera, Propagatory Feynmana, przekroje czynne, twierdzenie optyczne, rozwinięcie na fale parcjalne i przesunięcia fazowe, uwagi nt. własności analityczności  macierzy S; rozpraszanie elektronu na statycznym rozkładzie ładunku, elastyczne i głębokonieelastyczne rozpraszanie elektronu na protonach, form-faktory.

Wymagana wiedza i zakres:

Mechanika kwantowa

Forma egzaminu:

Ustny

Zapisy na zajęcia:

Są wymagane

Literatura:

J. D. Bjorken, S.D. Drell, "Relatywistyczna teoria kwantów'', PWN 1985.

M. D. Scadron, "Advanced Quantum Theory'', second ed.: Springer-Verlag, 1991.

L. I. Schiff, "Mechanika kwantowa'', PWN, 1977.

J. R. Taylor, "Scattering Theory'', John Wiley & Sons, Inc.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Wstęp do kwantowej teorii pola

Kod kursu:

S222

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny i ćwiczenia

Semestr:

Z

L. godz./tyg.:

3/3

Liczba pkt.:

7

Prowadzący:

Prof. dr hab. Karol Kołodziej;  dr hab. Henryk Czyż

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Zasada najmniejszego działania i równania Eulera-Lagrange'a dla pól, symetrie a prawa zachowania - twierdzenie Noether; kanoniczne reguły kwantowania pól. Swobodne pole skalarne, fermionowe i elektromagnetyczne: lagrangiany, równania ruchu, reprezentacja pędowa, drugie kwantowanie,  przestrzeń Focka, współzmiennicze relacje komutacji i propagatory Feynmana. Oddziaływanie elektronu z zewnętrznym polem, lokalna symetria cechowania, symetrie dyskretne. Operator rozpraszania: rozwinięcie perturbacyjne, twierdzenie Wicka i diagramy Feynmana, reguły Feynmana dla elektrodynamiki kwantowej; różniczkowe przekroje czynne na elementarne procesy. Poprawki radiacyjne: diagramy pętlowe, rozbieżność ultrafioletowa, regularyzacja i renormalizacja; bremsstrahlung rozbieżność podczerwona i twierdzenie Blocha-Nordsiecka.

Wymagana wiedza i zakres:

mechanika kwantowa, mechanika teoretyczna, elektrodynamika

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

F. Mandl, G. Shaw, "Quantum Field Theory'', John Wiley & Sons, Ltd.

J. D. Bjorken, S.D. Drell, "Relatywistyczna teoria kwantów'', PWN 1985.

O. Nachtmann, "Elementary Particle Physics'', Springer-Verlag, 1990.

S. Weinberg, "The Quantum Theory of Fields'', Cambridge University Press 1995, 1996.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Równanie i operator Diraca

Kod kursu:

S223

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny

Semestr:

Z

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. Jan Sładkowski

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Relatywistyczna mechanika kwantowa; równanie Diraca. Supersymetryczna mechanika kwantowa. Fizycznie interesujące rozwiązania równania Diraca. Algebry Clifforda; grupy Pin i Spin; reprezentacje spinorowe. Rozmaitości i koneksje liniowe na nich; struktury spinorowe, operator Diraca i jego indeks. Pola spinorowe w klasycznej i kwantowej teorii pola.

Wymagana wiedza i zakres:

mechanika kwantowa, algebra

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

B. Thaller, The Dirac Equation, Springer, Berlin 1992

I. M. Benn, R. W. Tucker, An Introduction to Spinors and Geometry with Applications in Phy-

sics, Hilger, Bristol, 1987

N. Berline, E. Getzler. M. Vergne, Heat Kernels and Dirac Operators, Springer, Berlin 1992

H. B. Lawson. M-L. Michelsohn, Spin Geometry, Princeton UP, New Jersey, 1989

SC: 13.5

Nazwa kursu:

Teoria oddziaływań elektrosłabych

Kod kursu:

S224

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny i ćwiczenia

Semestr:

Z

L. godz./tyg.:

3/2

Liczba pkt.:

6

Prowadzący:

dr hab. Henryk Czyż;  prof. dr hab. Marek Zrałek

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Status kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Cząstki i pola modelu standardowego. Globalna i lokalna symetria cechowania U₁. Nieabelowe symetrie cechowania: globalna i lokalna symet-ria SU₂. Lagrangian Glashowa i symetria SU₂ x U₁ dla oddziaływań elektrosłabych. Spontaniczne łamanie symetrii: twierdzenie Goldstone'a, mechanizm Higgsa, teoria Glashowa, Weinberga i Salama, masy bozonów w teorii GWS. Masy fermionów: sprzężenia Yukawy, masy Diraca dla leptonów i kwarków, macierz mieszania Cabibho-Kobayashi-Maskawy, mechanizm Glashowa-Iliopoulosa-Maianiego, masy Majorany dla neutrin. Przykłady obliczeń czasów życia i przekrojów czynnych. Wielka unifikacja: model Georgi-Glashowa. Anomalie w chiralnych teoriach cechowania.

Wymagana wiedza i zakres:

mechanika kwantowa

Forma egzaminu:

ustny

Zapisy na zajęcia:

są wymagane

Literatura:

F. Halzen, A. D. Martin, Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Phy-

sics, Wiley, NYork, 1987.

K. Huang, Quarks, Leptons and Gauge Fields, World Scientific.

M. E. Peskin and D. V. Schroder, An Introduction to Quantum Field Theory, Addison-Wesley

Publishing Company 1995.

F. J. Yndurain, The Theory of Quark and Gluon Interactions, Springer-Verlag 1993.

SC: 13.2

Nazwa kursu:

Elementy teorii reprezentacji grup i algebr Liego

Kod kursu:

S225

Rodzaj zajęć:

Wykład specjalistyczny

Semestr:

L

L. godz./tyg.:

2

Liczba pkt.:

3

Prowadzący:

dr hab. Jan Sładkowski

Instytut / Wydział:

Instytut Fizyki/Wydział Mat-Fiz-Chem

Satus kursu dla różnych specjalności:

przedmiot do wyboru

Opis:

Grupy i algebry Liego, odwzorowanie exponent. Pojęcie reprezen-tacji grupy i algebry Liego; reprezentacje nieredukowalne. Elementy klasy-fikacji rzeczywistych i zespolonych algebr Liego; algebry proste. Reprezen-tacje grup zwartych. Skończenie wymiarowe reprezentacje grup GL(n,c), GL(n,R), U(n), SU(n), SL(n,C), Sl(n,R), SO(n) i O(n). Reprezentacje indu-kowane; reprezentacje grupy Poincard. Reprezentacje grup w teorii kwan-tów; relatywistyczne równania falowe. Kohomologia grup i algebr  Liego. Nieskończenie wymiarowe grupy i algebry Liego.

Wymagana wiedza i zakres:

Algebra, analiza

Forma egzaminu:

Ustny

Zapisy na zajęcia:

Są wymagane

Literatura:

A. Barut, R. Rączka, Theory of group representations and applications, PWN, W-wa 1980.

M. A. Naimark, Theory of Group Representation, Springer, Berlin.

J. Fuchs, C. Schweigert, Symmetries, Lie algebras and Representations, Cambridge Univ.

Press, Cambridge 1997.

D. P. Zhelobenko, Compact Lie Groups and Their Representations, AMS, Providence,RI  1973

ZAKŁAD ASTROFIZYKI i KOSMOLOGII