-2010

Noyaux et particules :

cours de 2008

I. Physique nucléaire

1. Diffusion de Rutherford

• Evaluation classique, vecteur de Laplace-Lenz-Runge
• Section efficace et nombre de collisions
• Effets de recul
• Taille des noyaux

2. Propriétés des noyaux

• Isotopes, isobars, notation
• Masses
• Taille
• Spin et moment magnétique
• Stabilité, instabilité
• Nature de la force nucléaire

3&4 Modèles nucléaires

• Goutte liquide
• Gaz de Fermi
• Modèle en couches

5&6. Rayonnements nucléaires

• [math]\displaystyle{ \alpha }[/math]-modèle de Gamow
• [math]\displaystyle{ \beta }[/math]-nombre leptonique, neutrino, interactions faibles, capture électronique
• [math]\displaystyle{ \gamma }[/math]

7&8 Applications de la physique nucléaire

• Fission et réactions en chaîne
• Fusion
• Cycles des étoiles
• Datation

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II. Détecteurs et accélérateurs

9. Détection des particules

• Basée sur l'ionisation: chambres à ionisation, compteurs proportionnels, Geiger-Mueller
• Scintillateurs
• Cerenkov
• Semi-conducteurs
• Calorimètres
• Exemples de détecteurs en physique des hautes énergies

10. Accélérateurs

• Electrostatiques
• Résonants: cyclotron, linac
• Synchrotron, stabilité du faisceau
• Quadrupoles et concentration
• Collisionneurs
• La grille

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III. Physique des particules

11&12. Généralités

• Unités naturelles
• Forces
• Particules
• Nombres quantiques: nombre leptonique, étrangeté, isospin
• Notion de résonance, hadrons
• Détermination des spins
• Symétries et nombres quantiques partiels
• Le modèle des quarks

13. La symétrie de jauge, le groupe de Lorentz

• Equations de Maxwell: symétries
• Symétries globales et locales, invariance de jauge non abélienne

14&15. QCD

• Couleurs, jauge SU(3)
• preuves de l'existence des quarks
• Liberté asymptotique
• confinement
• chiralité

16-17. Interactions faibles

• Nombres quantiques
• théorie de jauge : le modèle de Glashow
• brisure de symétrie, mécanisme de Higgs : le modèle de Salam-Weinberg

18. violation CP et mélange de saveurs

19. les oscillations de neutrinos

20. Questions d'actualité

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