Основи експериментальної фізики високих енергій

ID: 9398
Elective discipline
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Edition: 
2021.
Number of ECTS credits: 
6.00.
Contains term paper
Final form of control: 
Exam. Protection of course work.
Number of classroom classes: 
30 годин лекційних занять, 14 годин практичних занять.

Основне завдання курсу - представити основи експериментальних методів, що застосовуються в дослідженнях частинок високих енергій. Розглядаються процеси взаємодії випромінювання з речовиною, принципи роботи детекторів частинок. Курс є вступним для студентів, що спеціалізуються в експериментальній фізиці високих енергій
    Мета дисципліни: Надати знання про сучасні методи постановки експерименту в ядерній фізиці і фізиці високих енергій:
-    сформувати зв’язок між знаннями, отриманими в теоретичних курсах і експериментальними даними;
-    надати знання про властивості основних ядерно-фізичних величин, що їх вимірюють в експерименті;
-    навчити застосуванню знань про випадкові величини для обробки і планування експерименту;
-    навчити методам комп’ютерного симулювання експерименту. 
Задачі дисципліни: 
-    навчити студентів методам планування і проведення експериментів в фізиці високих енергій;
-    навчити техніці експерименту і методам детектування, ідентифікації частинок та вимірювання їх енергій;
-    навчити проведенню розрахунків щодо обробки результатів експериментів, врахуванню і плануванню точності експерименту;
навчити методам написання Монте-Карло генераторів для симулювання експерименту
*
Основні результати навчання
*
РН02. Проводити експериментальні та/або теоретичні дослідження з фізики та астрономії, аналізувати отримані результати в контексті існуючих теорій, робити аргументовані висновки (включаючи оцінювання ступеня невизначеності) та пропозиції щодо подальших досліджень.
РН0З. Застосовувати сучасні теорії наукового менеджменту та ділового адміністрування для організації наукових і прикладних досліджень в області фізики та/або астрономії.
РН06.Обирати ефективні математичні методи та інформаційні технології  та застосовувати їх для здійснення досліджень та/або інновацій в області фізики та/або астрономії.

*
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
*
Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; Кз – самостійні контрольні завдання; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
*
*
Тематика та види навчальних занять
*
1 тиждень
Л1. Стандартна модель фізики частинок
ПЗ1. Внутрішні і виведені потоки частинок і ядер
СРС. К.
*
2 тиждень
Л2. . Проблеми стандартної моделі. 
СРС. К.
*
3 тиждень
Л 3. Взаємодія частинок із речовиною.
ПЗ2.  Експерименти з розсіянням потоків на мішенях 
СРС. К.
*
4 тиждень
Л 4. Методи детектування частинок.
Кз1 Електрон-позитронні експерименти.
СРС. К.
*
5 тиждень
Л 5.  Ідентифікація частинок
Кз 2.  Первинні та вторинні космічні промені.
СРС. К.
*
6 тиждень
Л 6. Експерименти на прискорювачах частинок..  
ПЗ 3. .  Газорозрядні лічильники
СРС. К.
*
7 тиждень
Л 7. Методи отримання частинок і їх потоків.
СРС. К.
*
8 тиждень
Л 8. Експерименти на LHC
ПЗ 4. Фотоемульсійні методи
СРС. К.
МКР 1
*
9 тиждень
Л 9. Експерименти з космічними промінями.
СРС. К.
*
10 тиждень
Л10.  Методи регістрації космічних променів. 
ПЗ 5. Черенковські детектори.
СРС. К.
*
11 тиждень
Л 11. Процеси з космічними променями.
Кз 3.  Розповсюдження космічних променів в міжзоряному середовищі.
СРС. К.
*
12 тиждень
Л 12.  Експерименти із нейтрино.
ПЗ 6. Нейтрино від народжуваних зірок
СРС. К.
*
13 тиждень
Л 13.  Експерименти на адроному колайдере
Кз4.  Детектор ATLAS.
СРС. К. , МКР 2.
*
*
Індивідуальна робота (не передбачена)
*
*
Самостійна робота
*
Самостійна робота складає 120 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 50 годин; 2) підготовка до практичних занять та до виконання контрольних завдань – разом 120 годин..
*
*
Процедура оцінювання
*
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 4 контрольних завдання та 2 модульні контрольні роботи.
Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у письмовій формі. Максимальна оцінка за їх бездоганне виконання становить 30 балів (у формі теоретичного питання, тестових запитань та практичного завдання). Правильна відповідь на теоретичне питання оцінюється в 5 балів. Кількість тестових запитань 10, кожна правильна відповідь оцінюється в 1 бал. Правильне виконання практичного завдання оцінюється в 15 балів.
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.
Семестровий модуль № 1
Кз1. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 4 тиждень.
Кз2. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 5 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.
Семестровий модуль № 2
Кз3. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 11 тиждень.
Кз4. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 13 тиждень.
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
Підсумковим контролем з дисципліни є залік. 
*
*
Умови допуску до підсумкового контролю
*
До заліку допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 80 %.
Складання/перескладання заліку організується за встановленим деканатом УНІ  розкладом.
*
*
Політика освітнього процесу
*
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
*
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
*
Відсутність здобувача на контрольній роботі або на заліку відповідає оцінці «0».
*
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.