REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Etablissement : Université de M’sila Faculté : Sciences Département : Physique Canevas du Dossier de MASTER LMD Domaine Sciences de la Matière Filière Mention Physique Parcours/Option Physique Théorique / Physique des particules a haute énergie Type Académique Programme de la formation Master Par semestre : Semestre 1 : UEF 1 Fondamentale : 1-Mécanique quantique approfondie : PHYS0007-1 (3h0 cours, 3 h0 TD, 8Crédits, Coef.4) 2-Théorie quantique des champs : PHYS0007-2 (3 h0 cours, 3 h0 TD, 8Crédits, Coef.4) UEF 2 Méthodologie : 3-Méthodes Mathématique 2 : PHYS0007-3 (3 h0 cours, 3 h0 TD, 4 Crédits, Coef.3) 4- Cosmologie et Relativité Générale : PHYS0007-4 (1h30 cours, 1 h30 TD, 4Crédits, Coef.3) UEF 3 Découverte : 5-Physique atomique et moléculaire : PHYS0007-5 (3 h0 cours, 1 h30 TD, 4Crédits, Coef.3) 6-Anglais : PHYS0007-6 (1h30 cours, 2 Crédits, Coef.1) Intitulé UEF 1 Fondamentale 16 crédits UEM 2 Méthodologie 8 crédits UEM 3 Découverte 6 crédits Total -Mécanique quantique approfondie - Théorie quantique des champs - Méthodes Mathématique 2 - Cosmologie et Relativité Générale - Physique atomique et moléculaire - Anglais VHG Cours TD TP 90 2 2 0 8 4 90 2 2 0 8 4 90 45 2 1 2 1 0 0 4 4 3 3 90 2 1 1 4 3 22.5 1 0 0 2 1 427.5 10 7 1 30 18 ECTS Coef. Semestre 2 : UEF 1 Fondamentale : 1- Problème à N corps : PHYS0008-1 (3 h cours, 3 h00 TD, 6 Crédits, Coef.3) 2- Théories de jauge des interactions électrofaibles : PHYS0008-2 (3 h00 cours, 3 h00 TD, 6 Crédits, Coef.3) UEF 2 Méthodologie : 3-Théorie des groupes appliquée à la physique : PHYS0008-3 ( 3 h00 cours, 3 h 0TD, 4 Crédits, Coef.3) 4- Physique nucléaire approfondie : PHYS0008-4 (3 h00 cours, 1 h30 TD, 4 Crédits, Coef.3) 5-Détection en physique Nucléaire : PHYS0008-5 (3 h00 cours, 1 h30 TD, 4 Crédits, Coef.2) UEF 3 Découverte : 6- Physique des Particules 2 : PHYS0008-6 (1 h30 cours, 1 h30 TD, 4 Crédits, Coef.3) Crédits, Coef.2). 7-Anglais scientifique : PHYS0008-7 (1 h30 cours, 2 Crédits, Coef.1). Intitulé VHG Cours TD TP ECTS Cœff. UEF 1 Fondamentale 12 crédits - Problème à N corps - Théories de jauge des interactions électrofaible 90.0 2 2 0 6 3 67.5 2 1 0 6 3 UEM 1 Méthodologie 12 crédits - Théorie des groupes appliquée 45.0 1 1 0 4 2 67.5 2 1 0 4 2 67.5 1 1 1 4 2 45.0 1 1 0 4 3 6 crédits 22.5 1 0 0 2 1 Total 405 10 7 1 30 16 Découverte à la physique - Physique nucléaire approfondie - Détection en physique Nucléaire - Physique des Particules 2 - Anglais scientifique -Deuxième Année Master EN physique Théorique option Physique des particules à haute énergie : Semestre 3 : UEF Fondamentale : 1-Physique Statistique 2 :PHY0009-1 (1h 30cours, 1 h30 TD, 6 Crédits, Coef.3) 2- Physique Quantique et Nano physique : PHY0009-2 (3h cours, 3 h TD, 8 Crédits, Coef.3) 3-Introduction à la chromodynamique Quantique : PHY0009-3 (3h cours, 1 h30 TD, 4 Crédits, Coef.2) UEM Méthodologie : 4-Méthodes géométriques en physique : PHY0009-4 (1h30 cours, 1 h30 TD, 4 Crédits, Coef.2) 6-Mecanique Quantique et classique des systèmes dépendant du temps : PHY0009-5 (1h30 cours, 1h30 TD ,4 Crédits, Coef.2). UEF Découverte : 6- Détecteurs et accélérateurs : PHY0009-6 (3h cours, 4 Crédits, Coef.3) VHG Cours TD TP - Physique Statistique 2 - Physique Quantique et Nano physique - Introduction à la chromodynamique Quantique 67.5 2 1 0 6 3 67.5 2 1 0 6 3 45.0 1 1 0 6 3 - Méthodes géométriques en 45.0 1 1 0 4 2 45.0 1 1 0 4 2 67.5 1 1 1 4 3 337.5 9 6 1 30 16 Intitulé UEF 1 Fondamentale 18 crédits UEM 1 Méthodologie 8 crédits physique - Mécanique Quantique et classique des systèmes dépendant du temps Découverte - Détecteurs et accélérateurs 4 crédits Total ECTS Coef. Semestre 4 : - Mémoire fin d’étude : PHY00010-1 (30 crédit, coefi:10). Intitulé de l’UE : Matière Mémoire fin d’étude Code Code L'UE: VHH Travail Personnel Mémoire fin d’étude MFE PHY000101 120h0 Phy:10 Credits Matière Coef 30 10 ANNEXE Détails des Programmes des matières proposées Intitulé du Master : Physique Théorique Option : Physique des Particules 1-Intitulé de la matière : Mécanique Quantique approfondie Code : MQA (PHY0007-1) Semestre : 01 Unité d’Enseignement : Physique Quantique Code : Phy01 Nombre d’heures d’enseignement : 90h00 Cours : 02 TD : 02 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 08 Coefficient de la Matière : 04 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la mécanique quantique avancée et applications aux systèmes physique. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentaux ou de base concernant la mécanique quantique et en particulier l’équation de shrodinger. Contenu de la matière : Rappel des principes de la Mécanique Quantique Théorie des perturbations, méthodes variationnels Spin, rotations, addition de moments cinétiques, symétries et leur représentations, opérateurs tensoriels Etats atomiques, effet du couplage spin-orbite Système des particules indiscernables et éléments de la deuxième quantification Etude le problème de diffusion. Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : 1-Quantum Mechanics by J.W. Norbury 2-Quantum Mechanics by: A. A. et al. Sokolov 3-Problems in Quantum Mechanics by: F. Constantinescu, E. Magyari 4-Introduction to Quantum Mechanics by: Chalmers Sherwin 5-Advanced Quantum Mechanics by: Franz Schwabl 6-Quantum Mechanics-Vol2 by: A. Messiah Sites Internet:www.gigapedia.org et www.avaxhome.ru.... 2-Intitulé de la matière : Théorie quantique des champs Code : TQC (PHY0007-2) Semestre: 01 Unité d’Enseignement : Physique Quantique Code : Phy01 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 02 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 32h30 Nombre de crédits : 08 Coefficient de la Matière : 04 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la théorie classique des champs. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentaux ou de base concernant la mécanique quantique et La relativité restreinte et la mécanique analytique. Contenu de la matière : Relativité restreinte Équations relativistes Particules scalaires, chiralité, symétries (C, T et P) Fermions, équation de Dirac Théorie de la diffusion, Fonctions de Green QED:Interactions et règles de Feynman processus élémentaires Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : I.J.R. Aitchison, A.J.G. Hey : Gauge Theories in Particle Physics, Tomes 1 et 2 F. Halzen, A.D. Martin : Quarks and Leptons Sites Internet:www.gigapedia.org et www.avaxhome.ru.... -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3-Intitulé de la matière : Méthodes Mathématique 2 Semestre : 01 Unité d’Enseignement : Univers Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 02 TP : 00 Code : MMA2 (PHY0007-3) Code : Phy02 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la Méthodes Mathématique étudie en troisième année licence option physique théorique. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentale ou de base concernant la l’analyse complexe. Contenu de la matière : Interpolation et approximation. Intégration numérique. Equations différentielles. Equations aux dérivées partielles. Equations de physique. Méthode des éléments finis. Calcul des variances. Equations intégrales. Fonction de Green. Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : - Rombaldi Jean-Etienne . Interpolation et approximation, Analyse pour l'agrégation : cours et exercices résolus Lavoisier, 3005 - L. Schwartz. Méthodes Mathémathiques pour la Physique Hermann, 1961. - R. Petit. L'outil Mathémathique Dunod, 1998. - G. Auliac, J. Avignant, E. Azoulay Technique Mathémathiques pour la Physique -Ellipse, 2000. - N. Boccara Fonctions Analytiques Ellipses, 1996, Intégration Ellipses, 1995; - K. Riley, M. Hobson, S. Bence Mathematical Methods for Physics and Engineering Cambridge Univ. Press, 1998. - P. Morse and H. Feshbach Methods of Theoretical Physics Mc Graw Hill, 1953. - Jean Bass, Cours de Mathématiques. Dunod 1971. Sites Internet:www.gigapedia.org et www.avaxhome.sw.... ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4-Intitulé de la matière : Cosmologie et Relativité Générale Code : CRG (PHY0007-4) Semestre 01 Unité d’Enseignement : Univers Code : Phy02 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 01 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la Relativité restreinte étudie en troisième année licence option physique théorique. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentaux ou de base concernant la relativité restreinte. Contenu de la matière : Principe d'équivalence Courbure gaussienne, métrique, transport parallèle Éléments d'analyse tensorielle Dérivation covariante, équation géodésique Équations de champ d'Einstein Métrique de Schwarzschild, trous noirs : interprétation physique, introduction qualitative aux diagrammes de Penrose et aux transformations conformes Métrique de Friedmann-Robertson-Walker Equations de Friedmann, entropie, expansion de l'Univers Observables en cosmologie: fond diffus, grandes structures, abondances des éléments, etc. Histoire thermique de l'Univers, découplages Quelques mots sur l'inflation et les transitions de phase Mode d’évaluation : Une contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : General Relativity and Gravitation by: Springer Verlag An Introduction to General Relativity and Cosmology (Cambridge University Press ) by: Jerzy Plebanski, Andrzej Krasinski, Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity by: Steven Weinberg General Relativity : An Introduction for Physicists 2005-11 by: M. P. Hobson, G. P. Efstathiou, A. N. Lasenby Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity by: Sean Carroll Cosmology and Astrophysics through Problems by: T. Padmanabhan Sites Internet:www.gigapedia.org et www.avaxhome.ru.... 5-Intitulé de la matière : Physique atomique et moléculaire Code : PAM (PHY0007-5) Semestre 01 Unité d’Enseignement : Physique atomique Code : Phy03 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la physique atomique étudie en troisième année licence option physique théorique. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentale ou de base concernant la physique atomique, mécanique quantique et relativité restreinte. Contenu de la matière : Atomes d’Hydrogène et atomes hydrogénoïdes Atomes à plusieurs électrons Spectroscopie atomique Atomes a N électrons: Approximation du champ central, système périodique, méthode de Hartree-Fock et champ auto-coherent; Corrections a l’approximation du champ central (couplage LS et JJ). Structure moléculaire: Approximation de Born-Oppenheimer, états électroniques d’une molécule, problèmes de symétrie; introduction aux molécules polyatomiques Interaction rayonnement-systeme atomique : Quantification du champ libre ; Susceptibilité, transitions spontanées et induites, élargissement homogène et inhomogène ; Application : introduction aux lasers et aux masers. Mode d’évaluation Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : Atomic and Molecular Data for Radiotherapy and Radation Research by: International Atomic Energy Agency Spectrum of Atomic Hydrogen by: G. W. Series Theoretical atomic physics by: Harald Friedrich Advances in Atomic Spectroscopy, Volumes (1-2-3-4-5) (Advances in Atomic Spectroscopy) by: J. Sneddon Atomic, Molecular, and Optical Physics by: Academy Press National Introduction to Atomic and Molecular Collisions by: R. E. Johnson ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6-Intitulé de la matière : Anglais Code : ANG_1 (PHY0007-6) Semestre: 02 Unité d’Enseignement : Physique atomique Code : Phy03 Nombre d’heures d’enseignement : 22h50 Cours : 01 TD : 00 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 02 Coefficient de la Matière : 01 Objectifs de l’enseignement : Le but pour l’étude de la terminologie scientifique dans ce semestre est comprendre mieux les différents modules scientifiques programmés en cour de semestre. Contenu de la matière : 1- Terminologie scientifique en anglais pour : Mécanique quantique approfondie. 2- Terminologie scientifique en anglais pour : Méthodes Mathématique 2. 3- Terminologie scientifique en anglais pour :Théorie quantique des champs . 4- Terminologie scientifique en anglais pour : Cosmologie et Relativité Générale. 5- Terminologie scientifique en anglais pour : Physique atomique et moléculaire. Mode d’évaluation : Un contrôle écrite, plus faire traduction des textes ou des articles scientifiques comme un travail individuant a la maison. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------7-Intitulé de la matière : Problème à N corps Code : MQNC (PHY0008-1) Semestre :02-Deuzieme Année Master Unité d’Enseignement : Physique d’interactions électrofaibles Code : Phy:04 Nombre d’heures d’enseignement : 90h00 Cours : 02 TD : 02 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 45h00 Nombre de crédits : 06 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la mécanique quantique avancée et applications aux systèmes complexes à N-corps traités en physique. Connaissances préalables recommandées : l’étudiant doit être connue les principes fondamentale ou de base concernant la mécanique quantique étudie en troisième année licence physique théorique et la mécanique quantique approfondie programmé dans première semas ter de formation. Contenu de la matière : • Formalisme de la seconde quantification : L'espace de Fock. Opérateurs de création et d'annihilation. Etats de l'espace de Fock. Ordre normal. Opérateurs à un corps. Evolution libre et symétries. Opérateurs à deux corps. Matrices densité réduites et corrélations Corrélations dans le gaz de Fermi et de Bose libre. • Le gaz électronique La méthode de Hartree-Fock : le principe variationnel, les équations de HartreeFock. Le gaz électronique dans l'approximation de Hartree-Fock : le gaz électronique et son hamiltonien, l'énergie de Hartree-Fock. • Théorie BCS Interaction effective entre électrons. Application de la méthode variationnelle en supraconductivité. Classe variationnelle d'états BCS Comment calculer avec un état BCS Recherche de l'état d'énergie minimale. • Champs Quantiques Champ électromagnétique quantique : Champ libre, variables canoniques, fonction de commutation invariante et microcausalité, émission de photons par une source classique, états cohérents de photons, émission et absorption de photons par un atome, émission spontanée. • Fonctions de Green Définition. Fonction de Green de la particule libre. Particule dans un champ extérieur. Exemple simplifié : la paire de Cooper. • Développement perturbatif de l'opérateur de diffusion Calcul de perturbation dépendant du temps Opérateur de diffusion S. Fermions et bosons en intéraction. Théorème de Wick pour les produits cronologiques. Contractions chronologiques et propagateurs. Diagrammes de Feynman. • Méthodes perturbatives dans les problèmes à N-corps Fonction de Green à un corps. Calcul perturbatif de la fonction de green. Particule dans un champ extérieur et théorème des diagrammes connexes. Particules en intéraction. Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : 1-Quantum Mechanics by J.W. Norbury 2-Quantum Mechanics by: A. A. et al. Sokolov 3-Problems in Quantum Mechanics by: F. Constantinescu, E. Magyari 4-Introduction to Quantum Mechanics by: Chalmers Sherwin 5-Advanced Quantum Mechanics by: Franz Schwabl 6-Quantum Mechanics-Vol2 by: A. Messiah Sites Internet:www.gigapedia.org et www.avaxhome.ru.... --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8-Intitulé de la matière : Physique des particules II Code : PP2 (PHY0008-6) Semestre: 02 Unité d’Enseignement : Physique des Particules élémentaires Code : Phy06 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 01 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la Physique des particules étudie en troisième année licence option physique théorique. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentale ou de base, mécanique quantique et relativité restreinte Contenu de la matière : Théorie des interactions électrofaibles (GWS, Feynman rules…) Physique des neutrinos Mécanisme de Higgs QCD et physique aux collisionneurs Saveurs lourdes et violation de CP. Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : Particle physics: Physique des particules by: [ISBN: 0677125607 ] Connecting Quarks With the Cosmos: 11 Science Questions for the New Century by: Committee on Physics of the Universe Subatomic Physics by: Ernest M. Henley, Alejandro Garcia An Introduction To Experimental Physics by: Colin Cooke Physics of Massive Neutrinos by: Felix Boehm, Petr Vogel Problems of modern physics; by: H. A Lorentz Particle physics: Physique des particules by: [ 0677125607 The Theory of Quark and Gluon Interactions (Theoretical and Mathematical Physics) by: Francisco J. Ynduráin [ 354033209X ] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9-Intitulé de la matière : Théorie des groupes appliquée à la physique Code : TGP (PHY0008-3) Semestre : 02 Unité d’Enseignement : Physique Sub Atomique Code : Phy05 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 02 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d' approfondissement de la Physique des particules étudie en troisième année licence option physique théorique et la Physique des particules 2 programmé dans première semas ter de formation. Connaissances préalables recommandées : l’étudiant doit être connue les principes fondamentale ou de base ,mécanique quantique et la Physique des particules étudie en troisième année licence option physique théorique et la Physique des particules 2 programmé dans première semas ter de formation. Contenu de la matière : Introduction à la théorie des groupes; groupes discrets, groupes de Lie. Exemples de groupes de symétrie en physique: groupes cristallographiques, groupe de spin, groupe de Heisenberg, groupe de Poincaré, groupes de symétrie interne. Groupes simples et résolubles. Groupes cycliques et diédraux, groupe symétrique. Actions de groupes, produits semi-directs, représentations unitaires (irréductibles), produits tensoriels de représentations. Théorème de Wigner-Eckart Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : Eléments de théorie des groupes (Mathématiques) [French] by: Josette Calais Group Theory in Physics by: Wu-Ki Tung [ 9971966565 Group Theory and Physics by: S. Sternberg [0521248701 Group Theory in Physics: Problems and Solutions by: Michael Aivazis [ 9810204868 ] The Theory of Symmetry Actions in Quantum Mechanics: with an application to the Galilei group (Lecture Notes in Physics) by: Gianni Cassinelli, Ernesto De Vito, Alberto Levrero, Pekka J. Lahti [3540228020 ] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------10-Intitulé de la matière: Physique nucléaire approfondie Code: PHNE (PHY0008-4 ) Semestre : 02 Unité d’Enseignement : Physique Sub Atomique Code : Phy05 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 02 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la Physique Nucléaire étudie en troisième année licence option physique théorique. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentaux ou de base étudie en troisième année licence option physique théorique. Contenu de la matière : Interaction nucléon-nucléon: fonction d'onde du noyau, propriétés de symétrie, le deuton, la Propriétés des noyaux atomiques Le noyau : formule de masse, les noyaux lourds, modèle du gaz de Fermi, modèle en couches. Réactions nucléaires et sections efficaces. Forces nucléaires, Symétrie de charge, Indépendance de charge Interaction nucléon-nucléon, fonction d’onde du noyau, propriétés de symétrie, le deuton, la diffusion nucléon-nucléon. Distribution de charge et de matière, diffusion électron-noyau, systématiques des rayons nucléaires, diffusion électron-nucléon. Description des noyaux déformés, formule de masse, modèle de Nilsson, spectroscopie laser, bandes superdéformées Désintégrations nucléaires radioactives : désintégration alpha, beta et gamma Fission et fusion. Introduction à la Neutronique, Diffusion et ralentissement des neutrons. Plasma quark-gluon : transitions de phase, collisions d’ions ultra-lourds relativistes, les observables globales, les signatures possibles. Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : Nuclear Physics And Reactor Theory by: Department of Energy Fundamentals Handbook entitled Nuclear Physics and Reactor Advances in Nuclear Physics: Volume 22 (Advances in Nuclear Physics) by: [ 0306451573 Nuclear Interactions (Lecture Notes in Physics 92) by: B.A. Robson (Editor) Hadronic Physics From Lattice QCD (International Review of Nuclear Physics) by: Anthony M Green [ 981256022X ] Lecture Notes in Nuclear Structure Physics, 2005-09 by: B. Alex Brown, National Superconducting Cyclotron Laboratory and Department of Physics and Astronomy [ R20070903D ] Subatomic Physics by: Ernest M. Henley, Alejandro Garcia 10-Intitulé de la matière:Détection en Physique nucléaire Code: DPHN (PHY0008-5) Semestre : 02 Unité d’Enseignement : Physique Sub Atomique Code : Phy05 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 01 TP : 01 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 02 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la Physique Nucléaire étudie en troisième année licence option physique théorique. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentaux ou de base étudie en troisième année licence option physique théorique. Contenu de la matière : Le plan de ce cours Stratégie de détection (de quoi avons-nous besoin ?) Caractéristiques spécifiques de la physique nucléaire de haute énergie La structure des nucléons et des hadrons Le plasma de quarks et de gluons Synthèse des besoins Instruments de détection (comment répondons-nous a ces besoins ?) La trajectometrie L'identification des particules La calorimétrie Le déclenchement Synthèse des performances Conclusion Travaux pratique 1. Spectroscopie rayon Gamma avec un détecteur au Germanium et NaI 2. Mesure du temps de vie des muons 3. Annihilation de positrons dans les matériaux 4. Diffusion de Rutherford Mode d’évaluation : Évaluation des étudiants sur la base d'un rapport rendu en juin. Les critères sont: • Consistance du rapport avec historique, théorie, descriptions de la manipulation et de tous les instruments (sources, détecteurs et électronique), analyse et discussion des résultats avec calculs d'erreurs et conclusion. • Motivation • Succès et aptitudes à manipuler en travaux pratiques. de la manipulation. Il est impératif de suivre les règles en ce qui concerne l'utilisation et la manipulation des sources radioactives. Il est conseillé de: - faire une recherche de documents très tôt; - de créer un cahier/"logbook" de TP. Outils d’informatique minimum à maîtriser : C, Paw/ROOT On assume la connaissance des étudiants suffisant pour: • Les calculs statistiques et des erreurs; • La manipulation de l'oscilloscope. Références : Stratégies de détection en physique nucléaire de haute énergie Ecole Internationale Joliot-Curie Septembre 2008. Advances in Nuclear Physics: Volume 22 (Advances in Nuclear Physics) by: [ 0306451573 Nuclear Interactions (Lecture Notes in Physics 92) by: B.A. Robson (Editor) - W.R. Leo, "Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments", G.F. Knoll, "Radiation detection and measurement" http://dpnc.unige.ch/tp/ Subatomic Physics by: Ernest M. Henley, Alejandro Garcia Travaux pratiques avancés de physique nucléaire (Cours 2005-2006) Professeur Titulaire: Divic Rapin Maître Assistants: Jean-Sébastien Graulich, Rikard Sandström, Imma Riu ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11-Intitulé de la matière : Anglais Code : ANG_2 (PHY0008-7) Semestre : 02 Unité d’Enseignement : Physique des Particules élémentaires Code : Phy06 Nombre d’heures d’enseignement : 22h30 Cours : 01 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 02 Coefficient de la Matière : 01 Objectifs de l’enseignement : Le but pour l’étude de la terminologie scientifique dans ce semestre est comprendre mieux les différents modules scientifiques programmés en cour de semestre. Contenu de la matière : 1- Terminologie scientifique en anglais pour : Problème à N corps. 2- Terminologie scientifique en anglais pour : Physique des Particules 2. 3- Terminologie scientifique en anglais pour : Théorie des groupes appliquée à la physique. 4- Terminologie scientifique en anglais pour : Théories de jauge des interactions électrofaibles. 5- Terminologie scientifique en anglais pour : Physique nucléaire Phénoménologie et Méthodes expérimentales. 6- : Terminologie scientifique en anglais pour : Physique Statistique 2 7- Terminologie scientifique en anglais pour : Introduction à la chromodynamique Quantique 8-Terminologie scientifique en anglais pour : Méthodes géométriques en physique 9- Terminologie scientifique en anglais pour : Physique Quantique et Nano physique 10- Terminologie scientifique en anglais pour : Détecteurs et accélérateurs Mode d’évaluation : Un contrôle écrite, plus faire traduction des textes ou des articles scientifiques comme un travail individuant a la maison. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12-Intitulé de la matière : Théories de jauge des interactions électrofaibles Code : TJEF (PHY0008-2) Semestre : 03 Unité d’Enseignement : Physique d’interactions électrofaibles Code : Phy04 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 02 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 06 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la théorie quantique des champs étudie en troisième étudie en première semestre du master. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentale ou de base étudie en troisième année licence option physique théorique en particulier théorie classique des champs et on plus les cours étudie en première semestre du théorie quantique des champs. Contenu de la matière : -Modèle standard des interactions électrofaibles - théorie de jauge, brisure spontanée de symétrie, modèle SU(2) x U(1), -anomalies, règles de Feynman et conséquences phénoménologiques. -Introduction à la grande unification et à la super symétrie. - Modèle standard des interactions électrofaibles dans l'espace non commutative. Mode d’évaluation : 1 contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison et des exposée préparée par les étudiants pour approfondie les connicence assuire dans les cours programmé. Références : Gauge Theory of Weak Interactions by: Walter Greiner W. Greiner B. Muller [ 3540676724 ] Gauge Fields, Introduction to Quantum Theory (Frontiers in physics) by: L. D. Faddeev, A. A. Slavnov Gauge Theories of the Strong, Weak and Electromagnetic Interactions (Advanced Book Classics) by: Chris Quigg [ 0201328321 ]. .Gauge Field Theories: An Introduction with Applications by: Mike Guidry [ 047135385X Gauge Theory of Elementary Particle Physics: Problems and Solutions by: Ta-Pei Cheng Ling-Fong Li [ 019850621X ] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13-Intitulé de la matière : Introduction à la chromodynamique Quantique Code : ICQ (PHY0009-3) Semestre : 03 Unité d’Enseignement : Physique de l’interactions forte Code : Phy07 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 01 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 06 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la théorie jauge et la physique des particules. Connaissances préalables recommandées L’étudiant doit être connue les principes fondamentale étudie en première semestre. Contenu de la matière : Théories de jauge: quantification et renormalisation. Modèle des quarks et chromodynamique quantique (QCD). QCD perturbative et applications (diffusion profondément inélastique électron-proton, annihilation électron-positron, production de jets). QCD non perturbative (instantons), théories de jauge sur réseau et applications (détermination de a s (Q 2)). Mode d’évaluation : 1 contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison et des exposée préparée par les étudiants pour approfondie les connisense assuire dans les cours programmé. Références : LECTURES ON QED AND QCD: PRACTICAL CALCULATION AND RENORMALIZATION OF ONE- AND MULTI-LOOP FEYNMAN DIAGRAMS by: Andrey Grozin [ 9812569146 ] M. Peskin, D.V. Schroeder: Quantum Field Theory. Harper Collins 1995. Gauge Theories in Particle Physics, Volume II: A Practical Introduction : Non-Abelian Gauge Theories : Qcd and the Electoweak Theory (Graduate Student ... (Graduate Student Series in Physics) by: I.J.R. Aitchison, A.J.G. Hey, [ 0750309504 ]. Quantum Chromodynamics and the Pomeron (Cambridge Lecture Notes in Physics) by: J. R. Forshaw D. A. Ross [ 0521568803 ] Quantum Chromodynamics by: Walter Greiner [ 3540666109 ] The Theory of Quark and Gluon Interactions (Theoretical and Mathematical Physics) by: Francisco J. Ynduráin [ 354033209X ] Foundations of Quantum Chromodynamics: An Introduction to Perturbative Methods in Gauge Theories (World Scientific Lectures Notes in Physics, Vol 5) by: Taizo Muta [ 9971950405 ] 14-Intitulé de la matière : Méthodes géométriques en physique Code : MGP (PHY0009-4) Semestre : 03 Unité d’Enseignement : Physique de l’interactions forte Code : Phy08 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 01 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 02 Objectifs de l’enseignement : Pour comprendre mieux la physique des particules il est très né assaire d’étudie Méthodes géométriques en physique. Connaissances préalables recommandées : C'est un module d'approfondissement de la Méthode mathématique 2 étudie en première semestre. Contenu de la matière : Variétés et formes différentielles. Homologie Variétés et cohomologie. de Riemann et fibrés vectoriels. Les équations d'Einstein et de Yang-Mills. Classes caractéristiques et théorèmes d'index. Variétés complexes. Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : Geometric Algebra and Applications to Physics ( Taylor and Francis ) by: Venzo de Sabbata, Bidyut Kumar Datta, [ 1584887729 ] on Geometric Quantization (Lecture Notes in Physics) by: D.J. Simms, N.M.J. Woodhouse, [ 3540078606 ] Lectures geometric methods in mathematical physics by: Heinz-Dietrich Doebner, Stig I. Andersson, Herbert Rainer Petry (Editors) [ 3540111972 ] Differential Geometric Methods in Mathematical Physics by: Pedro Luis García, Antonio Pérez-Rendón (Editors) [ 3540178163 ] Differential for Physics I and II Lecture Notes by: Michael Stone, Physics Dept., University of Illinois at Urbana-Champaign [ R20070328B ] Mathematics Mechanics: Toward a Unification of Classical Physics, 2nd Edition by: Richard Talman [ 3527406832 ] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------15-Intitulé de la matière : Mécanique Quantique et classique des systèmes dépendant des temps Code :MQCT(PHY0009-5 ) Semestre 03 Unité d’Enseignement : Physique de l’interaction forte Code : Phy08 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 01 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 02 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la mécanique quantique et mécanique quantique relativiste. Connaissances préalables recommandées : L’étudiant doit être connue les principes fondamentaux de la mécanique quantique et théorie classique des champs. Contenu de la matière : Propagateur de Chrodinger Geometric Propagateur de Klein-Gordan (bosonique) Propagateur de Dirac (fermionique) - Application au scattering Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références : Classical and Quantum Dynamics: From Classical Paths to Path Integrals (Advanced Texts in Physics) by: Walter Dittrich Martin Reuter [ 3540420665 ] Mechanics and Path Integrals by: Richard P. Feynman A. R. Hibbs [ 0070206503 ] Quantum Field Theory: From Operators to Path Integrals by: Kerson Huang [ 0471141208 ] Quantum Integrals (Probability & Mathematical Statistics Monograph) by: Henry P. McKean [ 0124834507 ] Stochastic theory of Feynman path integrals. 1st edition (LNM) by: S Albeverio, et al. [ 3540077855 ] Mathematical Mathematical Theory of Feynman Path Integrals: An Introduction. 2nd edition (LNM) by: Sergio A. Albeverio, Rafael Hoegh-Krohn, Sonia Mazzucchi [ 3540769544 ] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------16-Intitulé de la matière : Physique Quantique et Nano physique Code : PQNP (PHY00092) Semestre : 03 Unité d’Enseignement : Physique microscopique Code : Phy09 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 02 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 06 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la mécanique quantique et mécanique approfondie dans le cadre de l’échelle microscopique pour mieux comprendre les phénomènes physiques au niveau des quarks. Connaissances préalables recommandées : La mécanique quantique approfondie est considérée comme base de mieux comprendre de Nano physique. Contenu de la matière : Introduction aux Nanostructures, méthodes de fabrication et de structuration. Transport électronique classique, échelles de longueur, cohérence de phase, régime mécroscopique. Effets du désordre, localisation des électrons, localisation faible, fluctuations universelles de conductance. Transport quantique, équation de Landauer, réponse linéaire, fils quantiques, quantification de la conductance, effet Hall quantique. Transport balistique, fluctuations de conductance, développements semi-classiques. Chaos quantique et théorie de matrices aléatoires. .Boîtes quantiques, effet des interactions électron-électron, blocage de Coulomb Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison et on plus des exposé prépare par les étudiantes et dirigée par le responsable de module. Références : Nanophotonics with Surface Plasmons (Advances in Nano-Optics and Nano Photonics) by: Vladimir M. Shalaev (Editor), Satoshi Kawata (Editor) [ 0444528385 ] Revealing the Hidden Nature of Space And Time: Charting the Course for Elementary Particle Physics by: Committee on Elementary Particle Physics in the 21st Century, National Research Council [ 0309101948 ] and Micromaterials (Advances in Materials Research) by: Kaoru Ohno, Masatoshi Tanaka, Jun Takeda, Yoshiyuki Kawazoe [ 3540745564 ] Nano- Issues and Perspectives for the Nano Century by: Nigel Cameron, M. Ellen Mitchell [ 0470084197 ] Nanoscale: Science and Technology; Novel Structures and Phenomena by: Ping Sheng [ 0415308321 ] Nano Subatomic Physics by: Ernest M. Henley, Alejandro Garcia [ 9812700560 ] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------17-Intitulé de la matière: Détecteurs et accélérateurs Code : DAC (PHY0009-6) Semestre : 03 Unité d’Enseignement : Physique Technologique Code : Phy09 Nombre d’heures d’enseignement : 67h00 Cours : 01 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 22h30 Nombre de crédits : 04 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : Pour enrichi les connaissances théorique il est nécessaire d’étudie les physique des particules expérimentaux. Connaissances préalables recommandées : Les phénomènes théoriquement en model standard vérifié par l’étude Détecteurs et accélérateurs. Contenu de la matière : Rappels sur les interactions rayonnement matière Accélérateurs et collisionneurs en physique des particules Les détecteurs de particules Mode d’évaluation : Un contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Références Livres et polycopiés, sites Internet, etc. F. Mandl, G. Shaw: Quantum Field Theory. J. Wiley & Sons 1993. M. Peskin, D.V. Schroeder: Quantum Field Theory. Harper Collins 1995. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------18-Intitulé de la matière : Physique Statistique 2 Code : PS2 (PHY0009-1) Semestre : 01-Deuzieme Année Master Unité d’Enseignement : Physique microscopique Code :Phy 09 Nombre d’heures d’enseignement : 45h00 Cours : 02 TD : 01 TP : 00 Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 45h00 Nombre de crédits : 06 Coefficient de la Matière : 03 Objectifs de l’enseignement : C'est un module d'approfondissement de la Physique statistique quantique. Connaissances préalables recommandées : Pour enrichi les statiques vu en troisième année physique théorique mieux de approfondie largement en Physique Statistique 2. Contenu de la matière : 1/ Rappel : - Ensembles canonique et grande canonique - Statistiques quantiques : -Fermi- Dirac et Bose- Einstein 2/ Système hors équilibre : - Approche de l'équilibre, équation maîtresse d'évolution d'un système - Applications : Laser, maser, résonance magnétique 3/Phénomène de transport : - étude simplifiée des phénomène de transport: approche linéaire - équation de Boltzmann 4/ L'évolution de l'Univers : - Théorème du viriel - Théorème de Jeans - Evolution entropique de L'Univers Mode d’évaluation : 1 contrôle écrite et le travail personales de l’étudiant dans la science de TD et a la maison. Les references: - Fundamentals of statistical mechanics Felix Bloch -Physique statistique Christian Ngo- Helene Ngo -Eléments de physique statistique Sylvie Vauclair ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------