

Physique des particules
Le MOOC Physique des particules vous introduit à la physique subatomique, c’est à dire à la physique du noyau et à celle des particules élémentaires.
Présentation
Le MOOC Physique des particules vous introduit à la physique subatomique, c’est à dire à la physique du noyau et à celle des particules élémentaires.
Plus spécifiquement les questions adressées sont les suivantes :/p>
– Quels sont les concepts de la physique des particules et comment sont-ils implémentés?/p>
– Quelles sont les propriétés du noyau atomique et comment peut on les utiliser?/p>
– Comment accélérer et détecter des particules et mesurer leurs propriétés?/p>
– Qu’est-ce qu’on apprend à partir des réactions de particules à haute énergie et leurs désintégrations?/p>
– Comment fonctionnent les interactions électromagnétiques et comment peut-on les mettre à contribution?/p>
– Comment fonctionnent les interactions fortes et pourquoi sont-elles difficiles à comprendre?/p>
– Comment fonctionnent les interactions faibles et pourquoi sont-elles spéciales?/p>
– Quelle est la masse des objets au niveau subatomique, et comment y intervient le Higgs?/p>
– Que peut-on apprendre de la physique des particules concernant l’astrophysique et l’Univers tout entier?/p>
Programme
- 1.1 Matière
- 1.2 Forces
- 1.3 Probabilité et section efficace
- 1.4 Expérience Rutherford
- 1.5 Diffusion quantique
- 1.6 Expérience Rutherford en pratique Quiz sommatif module 1
Semaine 1 : Matière et forces, mesurer et compter
- 2.1 La masse des noyaux
- 2.2 Taille et spin des noyaux
- 2.3 Modèles nucléaires
- 2.4 Radioactivité alpha
- 2.5 Radioactivité beta et gamma
- 2.6 Radioactivité en pratique
- 2.7 Datation C14 et imagerie IRM
- 2.8 Fission nucléaire
- 2.9 Energie nucléaire
- 2.10 Fusion, soleil et ITER
- 2.11 Le Tokamak de l’EPFL
- 2.12 Centrale nucléaire de Beznau
- Quiz sommatif module 2
Semaine 2 : Physique nucléaire
- 3.1 Principes d’accélération
- 3.2 Accélération et focalisation
- 3.3 Eléments du LHC
- 3.4 Particules lourdes dans la matière
- 3.5 Particules légères dans la matière
- 3.6 Photons dans la matière
- 3.7 Détecteurs d’ionisation à gaz
- 3.8 Détecteurs semiconducteurs
- 3.9 Détecteurs à scintillation et Cherenkov
- 3.10 Spectromètres et calorimètres
- 3.11 Détecteurs de particules au DPNC Quiz sommatif module 3
Semaine 3 : Accélérateurs et détecteurs
- 4.1 Rappel : Décrire une réaction
- 4.2 Diffusion électromagnétique
- 4.3 Spin et moment magnétique
- 4.4 Diffusion Compton et annihilation en paires de photons
- 4.5 Annihilation électron-positron Quiz sommatif module 4
Semaine 4 : Interactions électromagnétiques
- 5.1 Diffusion élastique
- 5.2 Diffusion inélastique et quarks
- 5.3 Résonances quark-antiquark et mésons
- 5.5 Couleur et interactions fortes
- 5.6 Hadronisation et jets Quiz sommatif module 5
Semaine 5 : Hadrons et interactions fortes
- 6.1 Particules et antiparticules
- 6.2 Les transformations C, P et T
- 6.3 Charges et interactions faibles
- 6.4 Désintégration du muon et du tau
- 6.5 Le boson W
- 6.6 Le boson Z
- 6.7 Diffusion de neutrinos
- 6.8 Désintégration faible des quarks
- 6.9 Oscillations particule-antiparticule et violation de CP
- 6.10 Oscillations de neutrinos
- 6.11 Le mécanisme de Higgs
- 6.12 Le boson de Higgs
- 6.13 La découverte du Higgs Quiz sommatif module 6
Semaine 6 : Interactions électro-faibles
- 7.1 Le Big Bang et ses conséquences
- 7.2 Matière sombre
- 7.3 Energie sombre
- 7.4 Que ce cache-t-il derrière la matière et l’énergie sombre ? Quiz sommatif module 7
Semaine 7 : Matière et énergie sombre
Déroulement
Le cours consiste en une série de 7 sessions, comprenant chacune un certain nombre de brèves présentations vidéo (8 à 15 minutes). Chaque session s’accompagne d’un questionnaire d’évaluation. Suivant le premier module qui introduit notre sujet, les modules 2 (Physique nucléaire) et 3 (Accélérateurs et détecteurs) dépendent peu du reste du cours et peuvent être étudiés séparément. Les modules 4 à 7 approfondissent les notions de la matière et des forces élémentaires.Intervenants
Martin Pohl
Professeur au Département de physique nucléaire et corpusculaire – Université de Genève
Mercedes Paniccia
Collaboratrice Scientifique – Département de Physique Nucléaire et Corpusculaire –Université de Genève
- Durée 7 semaines
- Pré-requis Aucun prérequis n’est nécessaire
- Début du cours 28 novembre 2016
- Fin du cours 16 janvier 2017
- Effort estimé 2 à 3 heures / semaine
- Coût Gratuit
- Disciplines Physique, Chimie et Biologie
- Langue Français
- Organisateur Université de Genève
- Plateforme Coursera
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