תוכן הקורס 

1. גרעין האטום
   • תכונות הגרעין: מסה, אנרגית קשר, ממדים, ספין ומומנט מגנטי.  התפלגות מטען ופיזור אלקטרונים.  יציבות.  התפרקות רדיואקטיבית, ביקוע.
   • מודלים למבנה הגרעין: מודל "טיפת הנוזל" ונוסחת וייצקר, גז פרמי, מודל הקליפות ומספרי קסם, המודל הקיבוצי.
   • סימטרית מטען  ואיזוספין.
   • קרינה גרעינית: דעיכת α, β, γ – אינטרקציות חזקות, חלשות, ואלקטרומגנטיות.
   • כוחות גרעיניים.  מזונים.
2. אנרגיות גבוהות וחלקיקים אלמנטריים (?)
   • לפטונים והדרונים, בריונים ומזונים.  רזוננסים.
   • איזוספין, סימטרית "טעם" מקורבת, קוורקים. סימטריות C ו-P.  Charmonium. צבע.
   • המילטוניאן ודיגרמות פיינמן.  קדקדים ופרופגטורים.
   • אלקטרודינמיקה קוונטית (QED)  וכרומודינמיקה קוונטית (QCD). חופש אסימפטוטי.
   • אינטרקציות חלשות: הנייטרינו, בורגיות, אי-שימור זוגיות, שבירת CP.
   • איחוד האינטרקציות האלקטרומגנטיות והחלשות:  W, Z, חלקיק היגס.
3. מאיצים וגלאים
   • עקרונות גילוי חלקיקים, סוגי גלאים.
   • תכנון ניסוי: ניסוי ATLAS אצל מאיץ ה-Large Hadron Collider (LHC).

Syllabus:

• Properties of nuclei: mass, binding energy, size, spins and moments.  Charge distribution and electron scattering.  Stability. Radioactive decay and fission. 
• Models of nuclear structure: the liquid drop model and the Weizsäcker mass formula, Fermi gas, shell model and magic numbers, collective model.
• Charge symmetry and isospin.
• Nuclear radiation: α, β, and γ decay — strong, weak, and electromagnetic interactions
• Nuclear forces.  Mesons.

• Leptons and hadrons, baryons and mesons.  Resonances. 
• Isospin, approximate flavor symmetry, and quarks.  C and P symmetries.  Charmonium.  Color.
• Hamiltonians and Feynman diagrams.  Vertices, propagators.
• Quantum electrodynamics and quantum chromodynamics.  Asymptotic freedom.
• Weak interactions: neutrinos, helicity, parity violation, CP violation.
• Electroweak unification:  W and Z, the Higgs particle.

• Principles of particle detection, types of detectors.
• Planning an experiment: the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider.