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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. Plus spécifiquement les questions adressées sont les suivantes :/p> – Quels sont les concepts de la …

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Coût

Gratuit

Durée

7 semaines

Créateur

Coursera

Charge de travail

2 à 3 heures / semaine

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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 du cours

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

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

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

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

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

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

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 ?

Prérequis

Aucun prérequis n’est nécessaire

Certification

Certification (optionnelle et payante : 45€)

Diplôme délivré par l’Université de Genève et Coursera. Le certificat est accessible en ligne et hébergé par Coursera.

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

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