Introduction à la physique des particules et à la physique nucléaire (cours et exercices) / Einführung in die Teilchen- und Kernphysik (Vorlesung und Übungen) / Introduction to particle and nuclear physics (lecture and exercises)

  • Unterricht

    Details

    Fakultät Math.-Nat. und Med. Fakultät
    Bereich Physik
    Code UE-SPH.02203
    Sprachen Englisch , Französisch, Deutsch
    Art der Unterrichtseinheit Übung
    Vorlesung
    Kursus Bachelor
    Semester SP-2021

    Titel

    Französisch Introduction à la physique des particules et à la physique nucléaire (cours et exercices)
    Deutsch Einführung in die Teilchen- und Kernphysik (Vorlesung und Übungen)
    Englisch Introduction to particle and nuclear physics (lecture and exercises)

    Zeitplan und Räume

    Vorlesungszeiten Dienstag 08:15 - 10:00, Ungerade Wochen, PER 08, Raum 0.51
    Mittwoch 13:15 - 15:00, Wöchentlich, PER 08, Raum 0.51
    Strukturpläne 2h par semaine durant 14 semaines + 2h durant 7 semaines (impaires)
    Kontaktstunden 42

    Unterricht

    Verantwortliche
    Dozenten-innen
    Assistenten
    Beschreibung

    Particle physics deals with the fundamental building blocks of matter and their interactions. The exploration of subatomic physics started in 1896 with Becquerel's discovery of radioactivity; and J.J. Thomson's discovery of the electron as a component of the atom; which was followed by Rutherford’s discovery of the atomic nuclei in 1911. With the further development of experimental tools and theoretical understanding, atoms, nuclei, nucleons, and finally the quarks have been discovered, analysed and understood as the fundamental structure of all matter.

    With the understanding of the constituents of matter, i.e. the particles, and their interactions, insight in the birth and evolution of the Universe could be established that has led to a coherent picture, aligning and supporting measurements from cosmologist and astrophysics.

    Lernziele

    This course gives an introduction in the objectives, tools and methods of particle physics in five parts:

    Preamble
    Brief history and overview

    Part I – Basic concepts
    Resolving the structure of matter
    Mass, energy, units

    Part II – Accelerating particles
    Electrostatic high-voltage generators
    Linear accelerator
    Cyclotron, Betatron, and Synchrotron

    Part III – Interaction of radiation with matter
    Particles traversing matter
    Bethe-Bloch formula on the mean energy loss per path length
    Mean range and Bragg peak

    Part IV – Detecting particles
    Bubble chamber, scintillation detector, wire chamber, čerenkov detector, Calorimeter

    Part V – The Standard Model
    Bosons and fermions, quarks and leptons, hadrons as baryons and mesons
    Electromagnetic, weak, and strong interactions

    Soft Skills
    Nein
    ausserhalb des Bereichs
    Nein
    BeNeFri
    Ja
    Mobilität
    Ja
    UniPop
    Nein

    Dokument

    Bibliographie

    Particles and Nuclei – An Introduction to the Physical Concepts, 2015
    Bogdan Povh, Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche, Werner Rodejohann
    ISBN 978-3-662-46320-8 (hardcover, English edition, 2015) 

    ISBN 978-3-662-49583-4 (softcover, English edition, 2015)
    ISBN 978-3-642-37821-8 (softcover, German edition, 2013)
    http://www.springer.com/us/book/9783662463208

    Introduction to Elementary Particle Physics, 2nd edition, 2014
    Alessandro Bettini
    ISBN 978-1-107-05040-2
    http://www.cambridge.org/us/academic/subjects/physics/particle-physics-and-nuclear-physics/introduction-elementary-particle-physics-2nd-edition

    Subatomic Physics, 3rd Edition, 2007
    Ernest M Henley, Alejandro Garcia
    ISBN 978-9-812-70056-8 (hardcover) 

    ISBN 978-9-812-70057-5 (softcover) 

    http://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/6263

    Particle Data Group – PDG
    http://pdg.lbl.gov

  • Einzeltermine und Räume
    Datum Zeit Art der Unterrichtseinheit Ort
    24.02.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    02.03.2021 08:15 - 10:00 Übung PER 08, Raum 0.51
    03.03.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    10.03.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    16.03.2021 08:15 - 10:00 Übung PER 08, Raum 0.51
    17.03.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    24.03.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    30.03.2021 08:15 - 10:00 Übung PER 08, Raum 0.51
    31.03.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    13.04.2021 08:15 - 10:00 Übung PER 08, Raum 0.51
    14.04.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    21.04.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    27.04.2021 08:15 - 10:00 Übung PER 08, Raum 0.51
    28.04.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    05.05.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    11.05.2021 08:15 - 10:00 Übung PER 08, Raum 0.51
    12.05.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    19.05.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
    25.05.2021 08:15 - 10:00 Übung PER 08, Raum 0.51
    26.05.2021 13:15 - 15:00 Kurs PER 08, Raum 0.51
  • Leistungskontrolle

    Mündliche Prüfung - SP-2021, Sommersession 2021

    Bewertungsmodus Nach Note
    Beschreibung Épreuve orale de 20 min. - réussite des exercices obligatoire pour pouvoir se présenter à l'examen
    Bemerkung

    L’examen aura lieu en présence, dans le respect des normes sanitaires.

    Die Prüfung wird in Präsenz und gemäss den Gesundheitsnormen stattfinden.

  • Zuordnung
    Zählt für die folgenden Studienpläne:
    Ergänzende Lehrveranstaltungen in Naturwissenschaften
    Version: ens_compl_sciences
    Paquet indépendant des branches > Fortgeschrittene UE in Physik (Niveau Bachelor)

    Physik 150
    Version: 2020_1/V_01
    BSc in Physik, Hauptfach, 2.-3. Jahr > Physik, Hauptfach 2. Jahr, obligatorische UE (ab HS2020)

    Physik 30 (PHYS1-30 und PHYS2-30)
    Version: 2020_1/V_01
    Zusatzfach in Physik 30 > Ohne oder mit propädeutischer Physik > PHYS2 (mit propädeutischer Physik) > Physik, Zusatzfach PHYS2-30, obligatorische UE (ab HS2020)

    Physik 60 (PHYS3-60 und PHYS4-60)
    Version: 2020_1/V_01
    Zusatzfach in Physik 60 > Ohne oder mit propädeutischer Physik > PHYS4 (mit propädeutischer Physik) > Physik Zusatzfach PHYS4-60, obligatorische UE (ab 2020)
    Zusatzfach in Physik 60 > Ohne oder mit propädeutischer Physik > PHYS3 (ohne propädeutische Physik) > Physik, Zusatzfach PHYS3-60, obligatorische UE (ab HS2020)

    Physik [3e cycle]
    Version: 2015_1/V_01
    Zusatz zum Doktoralstudium in Physik > Fortgeschrittene UE in Physik (Niveau Bachelor)

    Vorstufe zum MSc in Bioinformatik und computationale Biologie [PRE-MA]
    Version: 2020_1/V_01
    Vorstufe zum MSc in Bioinformtics and Computational Biology > Fortgeschrittene UE in Physik (Niveau Bachelor)

    Vorstufe zum MSc in Physics [PRE-MA]
    Version: 2020_1/V_01
    Vorstufe zum MSc in Physik > Fortgeschrittene UE in Physik (Niveau Bachelor)

    Zusatz LDM in Physik
    Version: 2020_1/V_01
    Zusatzfach LDS für Physik 60 oder +30 > Programm 60 oder +30 > Zusatz zum Programm Physik 60 > Zusatz LDM für Physik 60 (ab HS2018)

    Zusatz zum MSc in Bioinformatics and Computational Biology [MA]
    Version: 2020_1/V_01
    Zusatz zum MSc in Bioinformatics and Computational Biology > Fortgeschrittene UE in Physik (Niveau Bachelor)

    Zusatz zum MSc in Physik [MA]
    Version: 2020_1/V_01
    Zusatz zum MSc in Physik > Fortgeschrittene UE in Physik (Niveau Bachelor)