6 ECTS credits
180 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1015269CNR voor alle studenten in het 1e semester met een gespecialiseerd bachelor niveau.
In dit college worden fysische verschijnselen behandeld aan de hand van de elementaire bouwstenen van de natuur (i.e. quarks en leptonen) en hun onderlinge wisselwerkingen. Hierbij zullen ook nucleaire processen worden besproken.
Aan de hand van relativistische kinematica op basis van 4-vectoren en invarianten, zal een wiskundige beschrijving van botsings- en vervalprocessen worden geintroduceerd.
Hierbij wordt via een relativistische behandeling van de Schrodinger vergelijking de Dirac vergelijking ingevoerd. Vervolgens zal, m.b.v. de Feynman interpretatie aangaande de negatieve energie toestanden, een eerste indruk worden gegeven van het gebruik van Feynman diagrammen op het gebied van de Quantum Electrodynamica (QED).
Tevens zullen symmetrie en behoudswetten van quantumetallen besproken worden, wat leidt tot CP schending en neutrino oscillaties.
De ingevoerde nieuwe begrippen zullen worden geillustreerd met voorbeelden uit de experimentele subatomaire fysica (bijv. diep-inelastische verstrooiing) en een verband met kosmische straling en astrofysische verschijnselen zal worden gelegd. Dit laatste geeft een eerste impressie van het interdisciplinaire onderzoek op het gebied van de "Astrodeeltjes Fysica".
Het college bevat ook een experimentele component, waarvoor gebruik zal worden gemaakt van een op CERN ontwikkeld, C++ gebaseerd, analyse framework (ROOT) en een binnen het IceCube project ontwikkelde uitbreiding daarvan; het (astro)fysisch data analyse pakket NCFS-Pack.
De studenten zullen hierbij daadwerkelijk een (simpele) computer-simulatie uitvoeren m.b.v. een event generator alsook een analyse van diverse beschikbare meetgegevens.
Om een correcte interpretatie van experimentele gegevens mogelijk te maken zal er in dit college ook aandacht worden besteed aan data analyse technieken gebaseerd op een logische aanpak volgens Bayes.
Dit OO bevat ook het tweejarige bezoek aan het deeltjesfysica laboratorium CERN voor studenten in de 2e/3e Ba
De slides van het hoorcollege zijn beschikbaar via http://sites.google.com/site/nickveweb.
Aanbevolen referentiewerken :
- Nuclear and Particle Physics, W.S.C. Williams
- Introduction to Elementary Particle Physics, D. Griffiths
Inspanningsverplichting : Volgen hoorcollege + inleveren tussentijdse opgaven + geven van tussentijdse presentaties + meedoen aan practica.
Een computeraccount op het IIHE wordt verstrekt i.v.m. de simulatie/analyse practica.
Deze cursus geeft een eerste inleiding tot de kern- en deeltjesfysica,
waarbij ook experimentele aspecten zullen worden behandeld.
Daar dit de eerste cursus in subatomaire fysica is die de studenten krijgen
bestaan de eindcompetenties uit de volgende onderwerpen :
- Nieuwe materie structureren en verwerven.
- Leren samenwerken in kleine groepjes van 2-3 studenten aan de hand van praktische opdrachten.
- Verwerven van de benodigde communicatievaardigheden.
- Correct leren formuleren van wetenschappelijke inzichten, zowel schriftelijk als mondeling.
- Ontwikkelen van experimentele vaardigheden en het leren interpreteren van meetgegevens.
- Inzicht verkrijgen in de ontwikkeling, samenhang en draagwijdte van de verschillende
subdisciplines van de fysica. Met name de rol van de kern- en deeltjesfysica in combinatie met astrofysica en kosmologie zal hierbij worden belicht.
Dit laatste reflecteert zich in een redelijk nieuw, interdisciplinair gebied van de wetenschap aangeduid als "Astrodeeltjes Fysica".
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 50% van het eindcijfer
Examen Praktijk bepaalt 50% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie Examen Praktijk dient men volgende opdrachten af te werken:
Beoordeling zal plaatsvinden aan de hand van ingeleverde tussentijdse opgaven en presentaties alsook het functioneren bij practica. Bij de beoordeling zal de nadruk vooral liggen op het inzicht in de behandelde stof, het toepassen hiervan in realistische situaties en het correct omschrijven c.q. communiceren van gevolgde methodes bij het analyseren en oplossen van diverse wetenschappelijke probleemstellingen.
Er vindt geen tussentoets of herkansing plaats.
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de fysica en de sterrenkunde: Standaard traject