Course syllabus

Jump to today

Kurs-PM

Välkomna till kursen FUF050 FUF050 Subatomär fysik, lp3 VT25 (6 hp)

Kontaktuppgifter

Föreläsare och examinator: Andreas Ekström 
Föreläsare: Andreas Heinz
Räkneövningsledare: Oliver Thim

Labbhandledare:

Kursutvärderare:

TBD

Kursens syfte

Kursen ger en introduktion till den subatomära delen av modern fysik. Syftet är att utveckla ämnesspecifik kunskap om atomkärnans beståndsdelar och dess struktur och att förmedla förståelse av subatomära processer. Den studerande får en introduktion om fenomenologiska modeller som beskriver kärnan. Grunderna inom elementar-partikelfysiken kommer att introduceras liksom även (mellanenergi)fenomen i gränsområdet mellan kärn- och partikelfysik. Kärnsyntes och energiomvandling i solen och andra stjärnor inkluderas. Beskrivning av experimentell teknik tillsammans med laborativa moment ger den studerande inblick i komplex vetenskaplig mätmetodik vid fysikforskningens frontlinje.

Schema

TimeEdit

 

Kurslitteratur

nuclear-and-particle-physics.jpeg  

Nuclear and Particle Physics: An Introduction, 3rd Edition
Brian R. Martin, Graham Shaw

Finns att köpa på Chalmers STORE
Finns att låna som ebok via Chalmers bibliotek

Kursens upplägg

Kursen ges i form av 15 st föreläsningar, 8 st räkneövningar och 3 st laborationer. Dessutom finns det möjlighet att genomföra 3 st valfria inlämningar, varav två stycken i form av labbrapporter och den tredje som en kortare rapport för en beräkningsbaserad uppgift som presenteras senare. Kursen innehåller ett inslag av kritisk och effektiv läsning av tekniskt avancerad litteratur. 

Dessutom finns de rekommenderade uppgifterna samlade på Yata som ett stöd för räknandet.

Inlämningsuppgifter

Inlämningsuppgifterna är frivilliga, upp till tre uppgifter kan lämnas in varav upp t.o.m. två stycken kan baseras på de laborationer som ingår i kursen; moment K5, K6 och K8. Den tredje rapporten är för datoruppgiften. För full baspoäng (12 poäng) ska bakgrund*, utrustning, metod, resultat och en tydlig tolkning av resultat redovisas på ett relevant sätt. Labbrapportens längd ska maximalt vara 6 sidor, varav ett försättsblad. Den tredje uppgiften är av problemlösningskaraktär och kommer att presenteras under kursen. Inlämningarna skrivs och lämnas in i grupper om två studenter. Fler än två författare godkänns inte. Inlämning sker via Canvas.

Bedömning: En inlämning kan ge maximalt 15 poäng som adderas till resultat på tentamen, ytterligare inlämningar ger maximalt 5 poäng vardera, totalt maximalt 25 poäng. Vid inlämning av mer än en uppgift bedöms samtliga efter en skala med maximalt 15 poäng, det bästa resultatet räknas sedan med viktfaktor 1, övriga med viktfaktor 1/3. Poängen är giltig vid ordinarie tentamen och vid de närmast tre därefter följande (om)tentamenstillfällena. Det vill säga: första ordinarie tentan, två omtentor, samt ordinarie tenta året därpå. examinationspoäng från året innan kan ej kompletteras.

*För K5 gäller att härledning av Fermis teori INTE ska ingå i rapporten.

Viktiga datum 2025

  • Anmälan till laborationsgrupper öppnar: onsdag 22 januari (kl. 11.00) och du väljer grupp via Canvas/People under fliken "Laborationsgrupp". Tider och datum för resp. grupp/paket finns i "Modules"
  • Anmälan till laborationsgrupper stänger: onsdag 3 februari (kl. 11.00).
    (Om du från ett tidigare kurstillfälle har godkänd närvaro på labbar ska du inte anmäla dig till en labbgrupp på nytt.)
  • Den frivilliga datoruppgiften finns tillgänglig från och med fredag 24 januari.
  • Sista dag för inlämning av den frivilliga datoruppgiften: fredag 14 februari

    Vi har diskussioner med ett slumpmässigt utvalt urval av studenter (gruppvis) som lämnat in den frivilliga datoruppgiften. Utvalda studenter kommer på räkneövningen 17/2 15.15-17.00 att träffa en av lärarna på kursen i 10 minuter och förväntas besvara frågor om kodimplementering och resultat. Ingen extra förberedelse behövs för dessa diskussioner utöver att vara bekant med inlämnad lösning (kod och rapport finns tillgänglig vid mötet). En lista över slumpmässigt utvalda studenter kommer att publiceras på kursens webbplats måndag 17/2 förmiddag. Under räkneövningen samma dag kommer studenter att kallas in i numrerad ordning tills listan är slut (eller tills räkneövningen är över). Du måste informera den ansvariga läraren så snart som möjligt efter publiceringen av studentlistan om du inte kan vara fysiskt närvarande under övningssessionen (i så fall kommer vi att erbjuda en lösning via Zoom).

    I händelse av att studentgruppen inte kan redogöra för inlämnad lösning resulterar detta i att inlämningen ej kommer att poängsättas. 

  • Sista dag för inlämning av (max 2) labbrapporter: fredag 14 mars.
  • Tentamensdatum och sista dag för anmälan till tentamen: sök datum

Lärandemål

Efter fullgjord kurs har en ämnesspecifik kompetens inriktad på en helhetssyn inom teoretisk modellering, experimentell teknik och problemlösning utvecklats så att:

studenten kan utföra modellberäkningar som berör

  • Kärnans storlek och massa
  • Kärnstabilitet Kärnreaktioner
  • Fission och fusion

studenten detaljerat kan redogöra för och beräkna

  • Radioaktiva sönderfall
  • Förlopp inom kosmologi och nukleär astrofysik


studenten utifrån kärnmodeller kan

  • Förutsäga och verifiera kärnegenskaper som totalt impulsmoment, elektriska och magnetiska egenskaper och deformation
  • Tolka kärnspektroskopiska mätdata
  • Uppskatta en kärnas excitationsegenskaper utifrån dess form 

studenten kan redogöra för och applicera grunderna för

  • Elektrosvaga och starka växelverkansprocesser
  • Kvarkmodellen
  • Högenergiprocesser med baryoner, mesoner, leptoner och antimateria

Efter genomgången kurs skall studenten visa djupförståelse genom att kunna analysera, syntetisera och beskriva subatomära fenomen och relatera dem till naturvetenskapen i ett helhetsperspektiv inom applikationer såsom

  • Strålning och hälsorisker
  • Medicinska tillämpingar inom terapi och diagnostik
  • Åldersbestämning. 

Genomgång av processerna bakom radioaktiva kärnsönderfall och strålningens växelverkan med materia bidrar till fördjupade kunskaper inom hållbar utveckling och miljö. 

Examination

Under kursen kan du samla ihop maximalt 100 examinationspoäng.

Av dess kan maximalt 75p komma från en skriftlig tentamen. Sök tentamenstillfälle.

Ytterligare maximalt 25 examinationspoäng från Frivilliga inlämningsuppgifter. 

För betyg 3 krävs totalt 40 poäng
För betyg 4 krävs totalt 60 poäng
För betyg 5 krävs totalt 80 poäng. 

 

Course summary:

Date Details Due