Course syllabus

Jump to today

Kurs-PM

Välkomna till kursen FUF050 FUF050 Subatomär fysik, lp3 VT26 (6 hp)

Kontaktuppgifter

Föreläsare och examinator: Andreas Ekström 
Föreläsare: Andreas Heinz
Räkneövningsledare: Lucas Abrahamsson

Labbhandledare:

Kursutvärderare:

Ebbe Ledin

Blend Ahmed Omar

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. 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 och baseras på de laborationer som ingår i kursen; moment K5, K6 och K8. 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. Eventuella referenser räknas inte till sidantalet. Inlämningarna skall skrivas och lämnas in i grupper om två studenter. 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.

Tips inför kursstart

  • Ha kvantfysikanteckningarna nära till hands. Du kommer att använda dem ofta. Repetera energi och rörelsemängd, paritet, spinn och addition av spinn, partikeln i låda samt den harmoniska oscillatorn. En del grundläggande koncept diskuteras i Kursbokens Kap. 1. Läsanvisningar finns.

  • Fräscha upp centrala begrepp från modern fysik, särskilt grundläggande relativistisk kinematik och dimensionsanalys

  • Repetera grundläggande laborations- och dataanalysmetodik, och fundera på hur du kan utveckla ditt författande av laborationsrapporter för att uttrycka dig kortfattat, tydligt och tidseffektivt.

Förväntningar:

  • Deltagande på föreläsningar - centrala koncept introduceras och diskuteras. Föreläsningarna inte är heltäckande och det är nödvändigt att läsa kursboken (se även läsanvisningar på Canvas)

  • Regelbundet problemlösande – övningsuppgifter är centrala för förståelsen. Även ett stort urval av extentor finns att tillgå på Canvas.

  • Aktivt deltagande i laborationer (obligatorisk närvaro. Notera att närvaro vid föregående års laborationer är giltig!) – ger praktisk erfarenhet av modern mätmetodik inom kärn- och partikelfysik

  • Självständig repetition och strukturerade anteckningar – kursens tempo är högt, särskilt i början, och kontinuitet i läsande och räknande är centralt för att skapa och behålla överblick.

Viktiga datum 2026

  • Anmälan till laborationsgrupper öppnar: onsdag 21 januari (kl. 12.30) och du väljer grupp via Canvas/People under fliken "Laborationsgrupper". Tider och datum för resp. grupp/paket finns i "Modules". Maximalt 8 studenter per grupp.
  • Anmälan till laborationsgrupper stänger: onsdag 4 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.)
  • Sista dag för inlämning av labbrapporter: fredag 13 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:

Course Summary
Date Details Due