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Physique des particules

MOOC 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 :
– Quels sont les concepts de la physique des particules et comment sont-ils implémentés?
– Quelles sont les propriétés du noyau atomique et comment peut on les utiliser?
– Comment accélérer et détecter des particules et mesurer leurs propriétés?
– Qu’est-ce qu’on apprend à partir des réactions de particules à haute énergie et leurs désintégrations?
– Comment fonctionnent les interactions électromagnétiques et comment peut-on les mettre à contribution?
– Comment fonctionnent les interactions fortes et pourquoi sont-elles difficiles à comprendre?
– Comment fonctionnent les interactions faibles et pourquoi sont-elles spéciales?
– Quelle est la masse des objets au niveau subatomique, et comment y intervient le Higgs?
– Que peut-on apprendre de la physique des particules concernant l’astrophysique et l’Univers tout entier?

Organisateur :

Université de Genève

* MOOC Francophone est un service de mise en relation sans inscription et sans intermédiaire. Nous n’organisons aucun cours, le lien « Suivre le cours » vous redirige vers la page web des organisateurs.
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    Intervenant

    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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    Durée

    7 semaines
    du 28 novembre 2016 au 16 janvier 2017

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    Prérequis

    Aucun prérequis n’est nécessaire

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    Charge de travail

    2 à  3 heures / semaine

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    Coût

    Gratuit

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    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.

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    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.

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    Programme

    Semaine 1 : Matière et forces, mesurer et compter
    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 2 : Physique nucléaire
    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 3 : Accélérateurs et détecteurs
    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 4 : Interactions électromagnétiques
    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 5 : Hadrons et interactions fortes
    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 6 : Interactions électro-faibles
    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 7 : Matière et énergie sombre
    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

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    Plateforme

    Coursera
    La plateforme a été crée par le département des Sciences-Informatiques de Stanford. Contrairement à edX, le code reste propriétaire et la plateforme est développée en langage Scala.

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