原子核・素粒子物理

物理学学部無料 4 章有料 0 章

原子核、ハドロンとクォーク模型、弱い相互作用とニュートリノ、標準模型を扱う。

想定読者: 大学生（理系）

前提テーマ:量子力学 II、相対性理論

このテーマの 100 本ノック（50 問）

目次

1. 第 1 章原子核無料核子の結合エネルギーを液滴模型で見積もる半経験的質量公式を各項の導出から組み立て、β 安定線、α 崩壊のトンネル確率、殻模型の魔法数、γ 崩壊の選択則、核反応のしきい値条件を証明つきで導く。
2. 第 2 章ハドロンとクォーク模型無料強い相互作用の保存則と量子数、アイソスピンの合成による Δ 共鳴の断面積比、フレーバー SU(3) の既約分解、クォーク模型による磁気モーメント比と色の必要性、崩壊幅・断面積の運動学を証明つきで導く。
3. 第 3 章弱い相互作用とニュートリノ無料Fermi の 4 点相互作用からミューオン寿命 G_F²m⁵/192π³ を導き、V−A 構造をパイ中間子崩壊のヘリシティ抑制で確かめ、CKM 行列と Jarlskog 不変量、ニュートリノ振動と物質効果を証明つきで扱う。
4. 第 4 章標準模型無料標準模型の場の内容とアノマリー相殺、W・Z・光子の結合と Z の部分幅（ニュートリノ 3 世代）、Higgs 粒子の崩壊幅、QCD の色因子と結合定数の走りを、場の量子論の結果を使って計算で確かめる。