Physique théorique : noyaux et particules

Durée

30h Th

Nombre de crédits

Enseignant

Jean-René Cudell

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Compléments de physique nucléaire, en particulier la diffusion de Rutherford en mécanique quantique, la méthode WKB pour la désintégration alpha, les concepts d'échange de particules et de symétries internes continues.
Introduction aux accélérateurs et aux détecteurs, à la physique des particules élémentaires, au mécanisme de Brout-Englert-Higgs et au modèle standard.
Table des matières
Unités naturelles
I Compléments de physique nucléaire
1 Propriétés des noyaux
2 Collisions en mécanique quantique
3 Désintégration alpha (à deux corps)
4 Désintégration bêta (à trois corps)
5 Fusion nucléaire
6 La fission nucléaire
II Détecteurs et accélérateurs
1 Détection des particules
2 Accélérateurs
III Physique des particules
1. Généralités
2. Notions de théorie des groupes continus
3. Le modèle des quarks
4. Les symétries de jauge
5. La chromodynamique quantique
6. Interactions électrofaibles
7. Les oscillations de neutrinos
8. Violation CP et mélange de saveurs
9. Matière noire

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme du cours, les étudiants seront capables :
1) d'utiliser de nouvelles méthodes de résolution en mécanique quantique ;
2) de suivre les développements récents en physique des particules ;
3) de comprendre et analyser les principaux enjeux liés à la physique nucléaire;
4) d'utiliser les bases de données liées à la physique nucléaire et à la physique des particules.
 

Savoirs et compétences prérequis

Je supposerai que vous connaissez la Mécanique quantique non relativiste, et que vous avez eu une introduction à la physique nucléaire.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Ce cours repose sur des cours ex cathedra, correspondant à la table des matières. Chaque séance sera précédée d'une discussion et/ou d'une séance de questions-réponses. Les étudiants sont également invités à consulter et à utiliser les nombreux liens disponibles sur les pages web du cours.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Présentiel. Les diapositives du cours, ainsi que de nombreuses références supplémentaires, sont disponibles sur les pages web du cours.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

A. Das and T. Ferbel, "Introduction to Nuclear and Particle Physics", John Wiley & Sons, New York, 1994; L.D. Landau et L.M. Lifshitz, "Quantum Mechanics. Non-Relativistic Theory", Third Edition: Volume 3, Butterworth&Heinemann, 2003; F. Halzen et A. Martin, "Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics", John Wiley & Sons, 1984.

Modalités d'évaluation et critères

Examen oral. Une question portera sur les parties I et II du cours, et une autre sur la partie III. Les questions sont disponibles sur les pages web du cours, et sont susceptibles d'être modifiées pendant l'année. 

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Le cours sera organisé en 20 séances d'une heure et demie.

Contacts

Jean-René Cudell
Institut de physique 19A Allée du 6 août Bât B5a (4e étage, local 4/44) Université de Liège Tél. : 04/3663654
Courriel : jr.cudell@ulg.ac.be
Pages Web : http://www.theo.phys.ulg.ac.be

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session de mai-juin

Méthodes d'apprentissage mises en œuvre : enseignement à distance

Matière de l'évaluation

Méthodes d'évaluation

Contact

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session août-sept

Matière de l'évaluation

Des questions adaptées à un oral virtuel seront disponibles sur les pages web du cours dans le courant du mois de juillet.

Méthodes d'évaluation (et plateforme utilisée)

Examen oral de 40 minutes sur Lifesize.

Contact(s)

Inchangés.

Notes en ligne