ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Αναλυτικό Πρόγραμμα  Μαθημάτων

(Κατανομή των μαθημάτων ανά εξάμηνο εμπεριέχονται στην σελίδα “Πρόγραμμα Σπουδών” )

Α1) Προχωρημένες Σπουδές στην Κλασική Μηχανική

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Αρχή D’Alembert και εξισώσεις Lagrange. Αρχές Μεταβολών, αρχή Hamilton, επέκταση σε μη ολονομικά συστήματα, θεωρήματα διατήρησης και συμμετρίες. Μικρές Ταλαντώσεις, μετασχηματισμός στους κύριους άξονες, συχνότητες ελευθέρων ταλαντώσεων, κανονικές συντεταγμένες. Στοιχεία Σχετικότητας στην Κλασική Μηχανική. Εξισώσεις Hamilton, μετασχηματισμοί Legendre, κυκλικές μεταβλητές, παραγωγή από αρχή μεταβολών, αρχή ελάχιστης δράσης, σχετικιστική θεμελίωση. Κανονικοί Μετασχηματισμοί, αγκύλες Poisson, απειροστοί κανονικοί μετασχηματισμοί, θεωρήματα διατήρησης, θεώρημα Liouville. Θεωρία Hamilton-Jacob, γωνιακές μεταβλητές-δράσης, γεωμετρική οπτική, κβαντομηχανική. Στοιχεία Θεωρίας Διαταραχών, αδιαβατικές αναλλοίωτες. Εισαγωγή στη Θεωρία Συνεχών Συστημάτων και Πεδίων, σχετικιστικές θεωρίες πεδίων, θεώρημα Noether. Στοιχεία Θεωρίας Αστάθειας Ευστάθειας. Στοιχεία Χάους

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Α2) Προχωρημένες Σπουδές στον Ηλεκτρομαγνητισμό Ι

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Eξισώσεις Maxwell. Ηλεκτροστατική. Πολύπολα. Διηλεκτρικά. Ηλεκτροστατική Ενέργεια. Μαγνητοστατική. (Ενδεικτικά προβλήματα συνοριακών τιμών με διηλεκτρικά και μαγνητικά υλικά). Χρονικά μεταβαλλόμενα πεδία, διανυσματικό και βαθμωτό δυναμικό. Νόμοι διατήρησης. Μαγνητικά μονόπολα. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα και διάδοση σε αγώγιμα και μη αγώγιμα μέσα και σε υλικά με απώλειες. Διασπορά με τη συχνότητα. Κυματοδηγοί και ηλεκτρομαγνητικές κοιλότητες. Ακτινοβολούντα συστήματα και διανυσματικά πολύπολα. Σκέδαση και Περίθλαση.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος

Α3) Προχωρημένες Σπουδές σε Μαθηματικές Μεθόδους Φυσικής

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Μερικές διαφορικές εξισώσεις-κατάταξη και συνοριακές συνθήκες. Μέθοδος χωρισμού μεταβλητών. Ολοκληρωματικοί μετασχηματισμοί, Fourier, Laplace, Mellin, Hankel. Προβλήματα Sturm-Liouville. Πολυωνυμικά συστήματα Sturm-Liouville. Ορθογώνια πολυώνυμα, Jacobi, Chebyshey, Legendre, Gegenbauer, Hermite, Laguerre. Εξίσωση  Bessel και συναφείς. Συναρτήσεις Green σε μια διάσταση και σε τρεις διαστάσεις, ολοκληρωματικοί μετασχηματισμοί, μέθοδος των ειδώλων, ανάπτυξη συναρτήσεων Green σε προβλήματα με σφαιρική και κυλινδρική συμμετρία. Διακριτές και Συνεχείς ομάδες. Αναπαραστάσεις. Ομάδες Lie. Τανυστικοί Τελεστές και Θεώρημα Wigner-Eckart. Ισοσπίν. Ανάπτυξη Clebsch-Gordon. Κλασικές Ομάδες. Σπινοριακές Αναπαραστάσεις. Ομάδες Lorentz και Poincare

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Α4) Προχωρημένες Σπουδές στην Κβαντομηχανική Ι

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Αρχές της Κβαντομηχανικής. Χρονική εξέλιξη και νόμοι διατήρησης. Ελεύθερο σωματίδιο-διαδότης. Μονοδιάστατα προβλήματα, μονοδιάστατο κουτί, πηγάδι δυναμικού, σκέδαση σε μία διάσταση. Αρμονικός ταλαντωτής. Ημικλασικό όριο, τύπος Bohr-Sommerfeld, εφαρμογές στη σκέδαση, φαινόμενο σήραγγας, διπλό πηγάδι. Σωματίδιο σε τρεις διαστάσεις. Κεντρικά δυναμικά. Τροχιακή στροφορμή. Δυναμικό Coulomb. Προσεγγιστικές μέθοδοι: α) μέθοδος μεταβολών β) διαταραχές ανεξάρτητες από τον χρόνο γ) διαταραχές εξαρτημένες από τνο χρόνο. Σπιν. Πρόσθεση στροφορμών. Σύζευξη σπίν-τροχιάς. Σκέδαση σε τρεις διαστάσεις.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Β1) Προχωρημένες Σπουδές στη Στατιστική Φυσική

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Βασική Θεωρία, ορισμοί, συλλογές, εργοδικότητα, χώροι των φάσεων, στατιστική ανεξαρτησία, ισορροπία, θεμελιώδες αξίωμα της στατιστικής μηχανικής, αλληλεπιδράσεις συστημάτων, δυναμικά, ανοιχτά συστήματα. Στατιστικές Συλλογές, κανονική, μεγαλοκανονική, άλλες συλλογές. Τέλεια Αέρια, εισαγωγή, κλασικά αέρια, κβαντικά αέρια. Μετατροπές Φάσεων, ισορροπία, Θεώρημα Yang και Lee, μεταπτώσεις 2ης τάξης, κρίσιμοι εκθέτες. Χημική Θερμοδυναμική.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Β2) Προχωρημένες Σπουδές στον Ηλεκτρομαγνητισμό ΙΙ

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Ειδική θεωρία της σχετικότητας. Σχετικιστική δυναμική σωματιδίων και πεδίων, εξισώσεις Lagrange. Σκεδάσεις, Απώλεια ενέργειας, Σκέδαση φορτισμένων σωματίων, Ακτινοβολία Cherenkov και Transition Radiation. Ακτινοβολία κινούμενων φορτίων και εφαρμογές. Απόσβεση λόγω ακτινοβολίας. Ακτινοβολία Πέδησης, Μέθοδοι υπερβατικών κβάντων, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε β-διασπάσεις.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


B3) Προχωρημένες Σπουδές σε Μεθόδους Ανάλυσης Πειραματικών Δεδομένων

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Πιθανότητα, Υπό Συνθήκη Πιθανότητα και Ανεξαρτησία, Τυχαίες Μεταβλητές και Συνάρτηση Πυκνότητας Πιθανότητας, Αμοιβαία Εξαρτημένες και Αμοιβαία Ανεξάρτητες Μεταβλητές , Συναρτήσεις Τυχαίων Μεταβλητών, Ροπές και Χαρακτηριστική Συνάρτηση, Ο Νόμος των Μεγάλων Αριθμών, Ολοκλήρωση Monte Carlo, Θεώρημα Κεντρικού Ορίου, Στατιστικά και Συστηματικά Σφάλματα Μετρήσεων, Ειδικές Συναρτήσεις Πυκνότητας Πιθανότητα και Ασυμπτωτική Συμπεριφορά Κατανομών, Συναρτήσεις Πυκνότητας Πιθανότητας των Πειραματικών Δεδομένων, Διακριτική Ικανότητα των Μετρητικών Διατάξεων, Αποδοχή και Αποδοτικότητα της Μετρητικής Διάταξης, Μέθοδοι Ολοκλήρωσης Monte Carlo, Τεχνικές Μεγιστοποίησης της Ακρίβειας της Ολοκλήρωσης Monte Carlo, Πληροφορία, Ιδιότητες της Πληροφορίας, Η Στατιστική Συνάρτηση (Statistic), Επάρκεια (Sufficiency) και το Θεώρημα του Darmois, Ιδιότητες Εκτιμητών (Συνέπεια, Προκατάληψη, Αποδοτικότητα), Μέγιστη Αποδοτικότητα – Η Ανισότητα των Cramer-, Μέθοδοι Ορισμού Συνεπών Εκτιμητών, Ιδιότητες της Μεθόδου Μεγίστης Πιθανοφάνειας, Ιδιότητες της Μεθόδου των Ελαχίστων Τετραγώνων, Η Συνάρτηση Πυκνότητας Πιθανότητας χ2 , Μέθοδος των Ελαχίστων Τετραγώνων με Γραμμικό και με μη Γραμμικό Πρότυπο Προσαρμογής, Θεώρημα Gauss-Markov, Επιλογή της Μεθόδου Εκτίμησης, Άρση της Προκατάληψης, Εκτίμηση Παραμέτρων με τη Μέθοδο των Ορθογώνιων Συναρτήσεων, Εκτεταμένη Μέθοδος Μεγίστης Πιθανοφάνειας, Εκτίμηση Παραμέτρων από Ιστογράμματα, Μέθοδοι Εκτίμησης Παραμέτρων υπό Συνθήκες Δέσμευσης, Μέθοδος της μεγίστης πιθανοφάνειας με Lagrangian πολλαπλασιαστές, Μέθοδος των ελαχίστων τετραγώνων με Lagrangian πολλαπλασιαστές, Εκτίμηση Παραμέτρων από Δεδομένα Πραγματικών Πειραματικών Διατάξεων -Παράδειγμα πειράματος Σωματιδιακής Φυσικής, Περιοχές Εμπιστοσύνης σε Εκτιμήσεις Πολλών Παραμέτρων, Ζώνες Εμπιστοσύνης, Όρια Εμπιστοσύνης, Προσδιορισμός Διαστήματος Εμπιστοσύνης με τη Συνάρτηση Πιθανοφάνειας,Έλεγχος Υποθέσεων, Ο λογάριθμος του λόγου τιμών της πιθανοφάνειας, Ελάχιστα τετράγωνα

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Β4) Προχωρημένες Σπουδές στην Κβαντομηχανική ΙΙ

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Συστήματα πολλών Σωματιδίων, Κίνηση κέντρου μάζας, Ταυτόσημα Σωματίδια, Σχέση Σπίν – Στατιστικής. Δομή των Ατόμων-Περιοδικό Σύστημα, Προσέγγιση Κεντρικού Δυναμικού, σύζευξη LS και δομή Πολλαπλοτήτων, Αλληλεπιδράσεις Σπιν-Τροχιάς, σύζευξη jj, Άτομα σε μαγνητικό πεδίο. Θεώρημα Wigner-Eckart και εφαρμογές, Κανόνες επιλογής. Δομή των Μορίων, Προσέγγιση Born-Oppenheimer, Μοριακά φάσματα, Μοριακοί δεσμοί. Κβαντικό Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, Φωτόνια, Θεωρία της Ακτινοβολίας και Εφαρμογές.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Γ1) Σπουδές στην Κβαντική Θεωρία Πεδίου Ι

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Μετασχηματισμοί Lorentz και Poincare. Κλασικές θεωρίες πεδίου. Φορμαλισμός Lagrange και Hamilton. Συμμετρίες και νόμοι διατήρησης. Ελεύθερα βαθμωτά πεδία. Το πεδίο ως σύνολο αρμονικών ταλαντωτών. Κβάντωση. Ισόχρονοι μεταθέτες. Χώρος Fock. Μιγαδικό βαθμωτό πεδίο. Αλληλεπίδραση με κλασικό ρεύμα. Διαδότης Feynman. Ελεύθερο πεδίο Dirac. Κυματική εξίσωση Dirac. Μετασχηματισμοί Lorentz της κυματοσυνάρτησης Dirac. Διγραμμικά συναλλοίωτα. Εξίσωση Weyl. Ηλεκτρόνιο σε κεντρικό δυναμικό. Κβάντωση του πεδίου Dirac. Ισόχρονοι αντιμεταθέτες. Διαδότης Feynman. Ελεύθερο διανυσματικό πεδίο. Κανονικός φορμαλισμός και κβάντωση για την περίπτωση μη μηδενικής μάζας. Το όριο m –> 0. Συμμετρία βαθμίδας. Πεδίο Maxwell. Φωτόνια. Σύζευξη με διατηρούμενο κλασικό ρεύμα. Διαδότης Feynman. Πεδία σε αλληλεπίδραση (ι) Διακριτές συμμετρίες: αναστροφή χώρου (parity), αναστροφή χρόνου και συζυγία φορτίου. Θεώρημα CPT. Εσωτερικές συμμετρίες. Τοπικές συμμετρίες ή συμμετρίες βαθμίδας.-Πεδία σε αλληλεπίδραση (ιι) Σκέδαση. Ασυμπτωτικές καταστάσεις. Μήτρα σκέδασης S. Θεωρία LSZ. Σχέση πλάτους σκέδασης και χρονοδιατεταγμένων γινομένων πεδίων. Υπολογισμός ενεργών διατομών και χρόνων ζωής σωματιδίων.Θεωρία διαταραχών. Εικόνα Dirac. Διαταρακτικό ανάπτυγμα χρονοδιατεταγμένων γινομένων πεδίων. Θεώρημα Wick. Διαγράμματα Feynman. Πλάτη Feynman σε δενδρική προσέγγιση. Στοιχειώδεις διαδικασίες στή θεωρία SU4 και στην κβαντική ηλεκτροδυναμική. Πλάτη και διατομές για e+e- —> e+e-, e+e- —>μ+μ- e+e- —> γγ. Διαγράμματα Feynman ενός βρόχου. Επανακανονικοποίηση μάζας και σταθερών σύζευξης. Παραδείγματα από τη θεωρία SU4 και την κβαντική ηλεκτροδυναμική. Ομαλοποίηση για αποκλίνοντα διαγράμματα. Διαστατική ομαλοποίηση. Πόλωση του κενού. Επανακανονικοποίηση του ηλεκτρικού φορτίου. Ταυτότητα Ward-Takahashi.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Γ2) Σπουδές στην Οργανολογία Ανιχνευτικών Διατάξεων Ι

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Στοιχεία κυκλωμάτων, μέθοδοι ανάλυσης-σύνθεσης, ισοδύναμα κυκλώματα, θεωρήματα Thevenin-Norton, Tellegen. Μετασχηματισμοί, προσομοιώσεις και συστήματα. Πρότυπα περιγραφής, εξισώσεις καταστάσεως. Στοιχεία γραμμών μεταφοράς. Κυκλώματα με διόδους και τρανζίστορ. Διαφορικοί ενισχυτές, τελεστικοί ενισχυτές και πρότυπα ασθενών σημάτων. Ταλαντωτές, συνδυαστικά και ακολουθιακά κυκλώματα. Ηλεκτρονικά ανιχνευτών, πρότυπα ηλεκτρονικών επιλογής και λήψης δεδομένων. Ανιχνευτές αερίων, παραγωγή σήματος, επιλογή αερίου. Είδη θορύβου, τεχνικές καταστολής και απόρριψης θορύβου.

Τεχνικές ανάλυσης σήματος και ανακατασκευής τροχιών

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 26 78
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο 39 39
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Γ3) Σπουδές στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Ρυθμοί διάσπασης και ενεργός διατομή. Η εξίσωση Dirac. Αλληλεπιδράσεις με ανταλαγή σωματιδίων. Εξαύλωση ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου. Σκέδαση ηλεκτρονίου από πρωτόνιο. Ανελαστική Σκέδαση. Συμμετρίες και το πρότυπο των quarks. Κβαντική Χρωμοδυναμική (QCD). Ασθενής Αλληλεπίδραση των λεπτονίων. Νετρίνα και ταλαντώσεις νετρίνων. Παραβίαση της CP συμμετρίας και αδρονικές αλληλεπιδράσεις. Ηλεκτασθενής ενοποίηση. Έλεγχοι του Καθιερωμένου Προτύπου. Το μποζόνιο Higgs. Το Καθιερωμένο Πρότυπο και Νέα Φυσική.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Γ4) Σπουδές στην Πυρηνική Φυσική

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Εισαγωγή. Συμμετρίες. Δεύτερη κβάντωση. Θεωρία ομάδων στην Πυρηνική Φυσική.  Ηλεκτρομαγνητικές ροπές και μεταπτώσεις. Συλλογικά πρότυπα. Μικροσκοπικά Πρότυπα. Μίξη συλλογικής κίνησης και κίνησης ενός σωματιδίου. Συλλογικές κινήσεις μεγάλου πλάτους. Κβαντικές άλγεβρες στην Πυρηνική Φυσική. Υπολογιστικές Τεχνικές και Εφαρμογές – Επιστήμη Υλικών ή Υψηλές Ενέργειες Στοιχεία αριθμητικής Ανάλυσης. Προβλήματα συνοριακών τιμών και ιδιοτιμών. Διαφορικές εξισώσεις με μερικές παραγώγους. Τυχαίες διαδικασίες. Μοριακή δυναμική. Εφαρμογές στην Επιστήμη των Υλικών, στη Μικροηλεκτρονική και στην Πυρηνική Φυσική. Υπολογισμοί πλατών σκέδασης. Υπολογισμοί ενεργών διατομών. Εφαρμογές με σχεδιασμό και ανάλυση προγραμμάτων Μόντε Κάρλο για αλληλεπιδράσεις σωματιδίων σε υψηλές ενέργειες.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Γ5) Σπουδές στη Γενική Σχετικότητα

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Φυσική των καμπύλων χωροχρόνων. Η αξιωματική θεμελίωση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας και οι εξισώσεις πεδίου Einstein. Συμμετρίες και λύσεις των εξισώσεων πεδίου. Σχετικιστική υδροδυναμική, ηλεκτροδυναμική και θερμοδυναμική. Βαρυτική κατάρρευση, αστέρες νετρονίων και μαύρες τρύπες. Δράση της βαρύτητας από απόσταση και βαρυτική ακτινοβολία. Σχετικιστικά κοσμολογικά μοντέλα. Tα αρχικά στάδια του σύμπαντος και η θερμική εξέλιξη του. Βαθμωτά πεδία και πληθωρισμός. Σχετικιστική θεωρία κοσμολογικών διαταραχών και δημιουργία δομής σε μεγάλη κλίμακα. Σκοτεινή ύλη, σκοτεινή ενέργεια και το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο. Αιτιακή δομή του χωροχρόνου, συνθήκες σύνδεσης Israel και singularities. Εναλλακτικές θεωρίες βαρύτητας.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Δ1) Σπουδές στην Κβαντική Θεωρία Πεδίου ΙΙ

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Συναρτησιακές Μέθοδοι. Αναπαράσταση πλατών μετάβασης με συναρτησιακά ολοκληρώματα. Τα χρονοδιατεταγμένα γινόμενα ως συναρτησιακές παράγωγοι. Απόδειξη των κανόνων Feynman με τον συναρτησιακό φορμαλισμό. Επανακανονικοποίηση θεωριών πεδίου. Διερεύνηση των υπεριωδών αποκλίσεων των διαγραμμάτων Feynman. Συνθήκες επανακανονικοποίησης. Αντισταθμιστικοί όροι. Κριτήρια για επανακανονικοποίηση. Εξίσωση Callan Symanzik. Ομάδα επανακανονικοποίησης. Εξέλιξη των σταθερών σύζευξης. Συμμετρίες και επανακανονικοποίηση. Ενεργός δράση. Ενεργό δυναμικό. Αυθόρμητο σπάσιμο συμμετρίας. Θεώρημα Goldstone. Μη αβελιανές θεωρίες πεδίου. Λαγκρανζιανή Yang-Mills. Κβάντωση των μη αβελιανών θεωριών βαθμίδας. Λαγκρανζιανή Fadeev-Popov. Φαντασματικά πεδία. Ασυμπτωτική ελευθερία. Κβαντική Χρωμοδυναμική (QCD). Αλληλεπίδραση των κουάρκ με τα έγχρωμα διανυσματικά μποζόνια. Διαδικασία  e+e-  —> αδρόνια. Παρτόνια και πίδακες. Η τρέχουσα σταθερά σύζευξης των ισχυρών αλληλεπιδράσεων. Διαστατική συμπεριφορά πλατών για διαδικασίες μεγάλης μεταφοράς ορμής Συμμετρία χειρός στην QCD. Διατηρούμενα αξονικά ρεύματα. Αυθόρμητο σπάσιμο της συμμετρίας χειρός. Τα πιόνια ως σωματίδια Goldstone. Μη διατήρηση του Ι=0 αξονικού ρεύματος. Ανωμαλία Adler-Bell-Jackiw. Αυθόρμητο σπάσιμο της συμμετρίας βαθμίδας. Μηχανισμός higgs. Παραδείγματα. Θεωρία Weinberg-Salam των ηλεκτροασθενών αλληλεπιδράσεων. Θεωρίες μεγάλης ενοποίησης. Υπερσυμμετρία.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστoίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Δ2) Σπουδές στην Αστροσωματιδιακή Φυσική και Κοσμολογία

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Παρατηρησιακά δεδομένα (το ορατό φως, άλλα μηκη κύματος, ομογένεια και ισοτροπία, η διαστολή του σύμπαντος, σωμάτια στο σύμπαν). Νευτώνια βαρύτητα (εξίσωση Friedman, εξίσωση ρευστών, η εξίσωση επιτάχυνσης). Η γεωμετρία του Σύμπαντος. Απλά κοσμολογικά μοντέλα (ο νόμος του Hubble, διαστολή και μετακίνηση προς το ερυθρό, περιεχόμενο σε ύλη και ακτινοβολία, πυκνότητες σωματίων, εξέλιξη). Παρατηρησιακές παράμετροι (ο ρυθμός διαστολής Ηο, η παράμετρος πυκνότητας Ωο, κοσμολογικά μοντέλα με Λ). Η ηλικία του Σύμπαντος. Η πυκνότητα του Σύμπαντος και σκοτεινή ύλη. Το υπόστρωμα κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας. Το πρώιμο Σύμπαν. Νουκλεοσύνθεση και βαρυογένεση, η παραγωγή των ελαφρών στοιχείων. Το πληθωριστικό Σύμπαν. Η αρχική σημειακή ανωμαλία. Το φάσμα και η σύνθεση των κοσμικών ακτίνων. Γεωμαγνητικά και ηλιακά φαινόμενα. Επιτάχυνση των κοσμικών ακτίνων. Δευτερογενής παραγωγή κοσμικών ακτίνων. Δημιουργία ηλεκτρομαγνητικών καταϊονισμών, δημιουργία εκτεταμένων αδρονικών καταϊονισμών στην ατμόσφαιρα και μέθοδοι ανίχνευσης. Σημειακές πηγές ακτίνων γ και γ-ray bursts. Υπερ-ενεργειακοί καταϊονισμοί κοσμικών ακτίνων και σημειακές πηγές. Ραδιογαλαξίες και quasars. Ατμοσφαιρικά, ηλιακά νετρίνα και ταλαντώσεις νετρίνων στην ύλη. Πηγές νετρίνων υψηλής ενέργειας. Βαρυτική ακτινοβολία.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 39 117
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Δ3) Σπουδές στην Οργανολογία Ανιχνευτικών Διατάξεων ΙΙ

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Φωτοπολλαπλασιαστές, κατανομή φωτοηλεκτρονίων, σκοτεινό ρεύμα, λόγος σήματος προς θόρυβο. Πλαστικοί σπινθηριστές, σκανδαλισμός, μέθοδος χρονικής σύμπτωσης, τηλεσκόπια μιονίων, συλλεκτική ισχύς και γεωμετρικός παράγων σύμπτωσης, θεωρητικοί υπολογισμοί. Σπινθηριστές στερεάς κατάστασης και μέτρηση ενέργειας. Θερμιδόμετρα και μέτρηση ηλεκτρομαγνητικών και αδρονικών καταϊονισμών. Ανιχνευτές πυριτίου. Ανιχνευτές Cherenkov κατωφλίου και απεικόνισης, ταυτοποίηση σωματιδίων.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 26 78
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο 39 39
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Δ4) Σπουδές στη Φυσική ακτινοβολιών – Δοσιμετρία και εφαρμογές

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Αλληλεπιδράσεις ακτινοβολιών άλφα, βήτα, φωτονίων και νετρονίων με την ύλη. Μηχανισμοί απόθεσης ενέργειας ακτινοβολιών στην ύλη. Η φυσική και οι ορισμοί των φυσικών μεγεθών της δοσιμετρίας. Δοσιμετρία ακτινοβολιών άλφα, ηλεκτρονίων και φωτονίων. Δοσιμετρία βαρέως φορτισμένων σωματιδίων και δοσιμετρία νετρονίων. Λειτουργικά μεγέθη δοσιμετρίας. Ακτινοπροστασία-Αρχές ακτινοπροστρασίας-Διεθνείς καονονισμοί. Αλληλεπιδράσεις των ακτινοβολιών με την ζώσα ύλη και τα αποτελέσματα της. Νεώτερα πεδία δοσιμετρίας, μικροδοσιμετρία και νανοδοσιμετρία, Δοσιμετρία διαστήματος. Περιβάλλοντα ακτινοβολιών. Φυσικό περιβάλλον, ανθρωπογενή περιβάλλοντα. Διαστημικό περιβάλλον. Περιβάλλον πυρηνικών αντιδραστήρων, οπλικών συστημάτων και βιομηχανικών εφαρμογών. Εφαρμογές στην Ιατρική Φυσική. Ακτινοδιαγνωστική και ακτινοθεραπεία. Εφαρμογές στην αρχαιολογία (χρονολογήσεις, έλεγχοι αυθεντικότητας) και γεωλογία ( γεωχρονολογήσεις-στρωματογραφία)

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 26 78
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο 39 39
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος

Δ5) Επιταχυντική Φυσική

 

Ενδεικτικό Εκπαιδευτικό Περιεχόμενο: Δυναμική σωματίου σε ΗΜ πεδίο. Συστήματα παραγωγής ΗΜ πεδίων. Δέσμες σωματίων και χώρος φάσης. Διαμήκης δυναμική της δέσμης. Συστήματα περιοδικής εστίασης. Παράμετροι δεσμής σωματίων. Vlasov και Fokker-Planck εξισώσεις. Κατανομές σωματίων. Emitance της δέσμης και lattice. Διαταραχές στην δυναμική της δέσμης. Θεωρία Hamiltonian Resonance. Hamiltonian μη-γραμμική δυναμική της δέσμης. Επιταχυνση φορτισμένων σωματίων. Αλληλεπίδραση δέσμης με κοιλώτητες. Στατιστικά και συλλογικά φαινόμενα. Wake πεδία και αστάθεια. Ακτινοβολία Synchrotron. Free Electron Laser.

Φόρτος Εργασίας και Αντιστοίχηση σε ECTS

Δραστηριότητες Ώρες Διδασκαλίας* Φόρτος Εργασίας (ώρες)
Διδασκαλία 26 78
Φροντιστήριο 25 50
Εκπόνηση Εργασιών** 3 54
Εργαστήριο 39 39
Εξετάσεις 1 4
Σύνολο   225
ECTS   7,5

*αναφέρεται σε 13 εβδομάδες διδασκαλίας του μαθήματος

**αναφέρεται στην εκπόνηση (λύση προβλημάτων κλπ) τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του μαθήματος


Εκπόνηση Διπλωματικής Εργασίας

Η διπλωματική εργασία αντιστοιχεί σε φόρτο εργασίας 900 ωρών, κατανεμημένα σε δύο εξάμηνα σπουδών, και κατά συνέπεια αντιστοιχεί σε 30 ECTS

Διπλωματικές εργασίες που έχουν εκπονηθεί έως σήμερα στα πλαίσια του ΠΜΣ, κατατεθειμένες στη βιβλιοθήκη του ΑΠΘ: εδώ