Kursplan för Subatomär fysik

Kvantfysikkursen i F3.

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.

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. 

De viktigaste avsnitten i kursen behandlar kärnans storlek och massa, kärnstabilitet, radioaktivitet, alfasönderfall, betasönderfall, gammastrålning, kärnreaktioner, fission, kärnmodeller, elementarpartiklar, kosmologi och nukleär astrofysik. Dessutom behandlas den teknik som används vid studium av kärnor och partiklar. Kursen innehåller även ett inslag av kritisk och effektiv läsning av tekniskt avancerad litteratur.

Undervisningen bedrivs i form av lektioner, problemlösningsövningar och laborationer. Laborationerna omfattar normalt betaspektroskopi, koincidensmätning och neutronaktivering av silver.

Meddelas senast två veckor innan kursstart

Skriftlig tentamen, tre experimentella laborationer, och valfria inlämningsuppgifter i form av skriftliga rapporter. Rapporterna är bonuspoänggrundande.