FYSS3400 Teoreettisen ydinfysiikan perusteet (9 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2020-2021, 2021-2022, 2022-2023, 2023-2024

Kuvaus

  • Pyörimismääräalgebra ja Wignerin-Eckartin teoreema

  • Ytimen keskeiskenttä

  • Johdanto deformoituneeseen keskeiskenttään

  • Harmonisen oskillaattorin aaltofunktiot ja niiden käyttö kantatilafunktioina

  • Monen hiukkasen systeemit ja miehityslukuesitys

  • Tiheysmatriisi

  • Hartree-Fock teoria

  • Nukleoni-nukleoni vuorovaikutus

  • Ytimen tiheysfunktionaaliteoria ja Skyrme energitiheysfunktionaali

  • Ääretön ydinmateria ja sen tilanyhtälö

  • Sähkömagneettiset- ja sallitut beeta-siirtymät ytimissä

  • Ytimen isospin

  • Muutaman hiukkasen tai hiukkasaukon sisältävät valenssiavaruudet

  • Konfiguraatiosekoitus ja m-skeeman käyttö

  • Tamm-Dancoff approksimaatio

  • RPA ja lineaarisen vasteen teoria

  • Siirtymävoimakkuusfunktio ja jättiresonanssit 

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa

  • Soveltaa pyörimismääräalgebraa

  • Ratkaista ytimen keskeiskentän yksihiukkastilat

  • Kuvata tiheysfunktionaaliteorian perusasiat ydinfysiikassa

  • Ratkaista Hartree-Fock yhtälöt numeerisesti

  • Tunnistaa nukleoni-nukleoni vuorovaikutuksen perusasiat

  • Soveltaa sähkömagneettisten- ja sallittujen beeta-siirtymien siirtymäoperattoreita

  • Sekä selittää että myös ratkaista numeerisesti konfiguraatiosekoituslaskun

  • Soveltaa TDA ja RPA teorioita ydinfysiikassa

  • Arvioida saatuja tuloksia kokeellista dataa vasten   

Esitietojen kuvaus

  • Ydinfysiikka (FYSS3300) tai vastaavat tiedot
  • Kvanttimekaniikka (FYSA2031 ja FYSA2032) tai vastaavat tiedot
  • Unix/Linux-käytön perusteet

Oppimateriaalit

Luentomoniste 

Kirjallisuus

  • P. Ring, P. Schuck, The Nuclear Many-Body Problem, ISBN 978-3-540-21206-5.
  • J. Suhonen, From Nucleons to Nucleus, ISBN: 978-3-540-48859-0.
  • Schunck Nicolas (edited), Energy Density Functional Methods for Atomic Nuclei

Suoritustavat

Tapa 1

Kuvaus:
Kurssi toteutetaan joka toinen vuosi (parittomat vuodet).
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät (50%) ja loppukoe kotitenttinä (50%).
Opetusajankohta:
Periodi 3, Periodi 4
Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Kuvaus:
Tämä suoritustapa on tarkoitettu vain opiskelijoille, joille toinen suoritustapa ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. opetuskieli, asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suoritustavasta on otettava yhteyttä opettajaan ennen kurssille ilmoittautumista.
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät (50%) ja loppukoe kotitenttinä (50%).
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (9 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät (50%) ja loppukoe kotitenttinä (50%)
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Itseopiskelu, luennot, harjoitustehtävät ja loppukoe kotitenttinä. 

Opetus

x

Itsenäinen työskentely (9 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät (50%) ja loppukoe kotitenttinä (50%).
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja loppukoe kotitenttinä.  

Opetus