Physique nucléaire et corpusculaire I
Résumé
Introduction générale sur l'état des connaissances en physique des particules élémentaires: de la cinématique relativiste à l'interprétation phénoménologique des collisions à haute énergie.
Contenu
Introduction:
Radioactivité, découverte du noyau atomique. Forces et constituants élémentaires de la matière.
Cinématique et dynamique relativistes:
Transformations de Lorentz. Invariants et quadrivecteurs. Conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement.
Interaction des rayonnements avec la matière:
Perte d'énergie et diffusion coulombienne des particules chargées. Interaction des photons dans la matière. Introduction aux diagrammes de Feynman.
Détection des particules:
Scintillateurs, compteurs et chambres multifilaires à ionisation de gaz, détecteurs à semi-conducteurs, détecteurs Cherenkov, calorimètres électromagnétiques et hadroniques.
Accélérateurs de particules:
Accélérateur linéaire, cyclotron, synchro-cyclotron, synchrotron, collisionneur.
Physique corpusculaire:
Positon et antimatière. Neutrino, hypothèse de Pauli et découverte. Pion et muon, découvertes et propriétés.
Règle d'or de Fermi. Etats métastables et résonances.
Classification des particules et lois de conservation: spin, isospin, nombre baryonique, étrangeté, nombres leptoniques.
Structure en quarks des hadrons, gluons, interaction forte.
Saveurs lourdes: charme, beauté, top, et lepton tau.
Interaction faible et bosons vecteurs W et Z. Boson de Higgs.
Mots-clés
Physique des particules élémentaires
Physique des hautes énergies
Compétences requises
Cours prérequis obligatoires
Physique générale
Cours prérequis indicatifs
Physique quantique I (si ce cours n'a pas encore été suivi, il est fortement recommandé de le suivre pendant le même semestre)
Acquis de formation
A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:
- Expliquer correctement les notions couvertes par le cours
- Appliquer correctement les notions couvertes par le cours
- Raisonner correctement en utilisant les notions couvertes par le cours
- Résoudre correctement des problèmes en utilisant les notions couvertes par le cours
- Distinguer correctement les ordres de grandeur en jeu en physique des particules
Méthode d'enseignement
Cours ex-cathedra + exercices en classe
Méthode d'évaluation
Examen écrit (100%)
Encadrement
| Office hours | Non |
| Assistants | Oui |
| Forum électronique | Oui |
Ressources
Service de cours virtuels (VDI)
Non
Bibliographie
voir site Moodle
Ressources en bibliothèque
Polycopiés
Polycopié + transparents du cours
Liens Moodle
Préparation pour
Cours de Physique Nucléaire et Corpusculaire II (PHYS-312).
Tous les cours de physique des particules au niveau Master.
Dans les plans d'études
- Semestre: Automne
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'hiver)
- Matière examinée: Physique nucléaire et corpusculaire I
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: obligatoire
Semaine de référence
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| 13-14 | |||||
| 14-15 | |||||
| 15-16 | |||||
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| 21-22 |
Légendes:
Cours
Exercice, TP
Projet, autre