I. Physique quantique
- Matrice densité, mesure et principes de la mécanique quantique; formalisme de l'espace de Hilbert ;
- Symétries et spin 1/2, composition des deux spins ;
- Intrication et informatique quantique ;
- Particules identiques, exclusion de Pauli; application aux deux particules avec spin ;
- Perturbations indépendantes du temps, structure fine, effets des champs électrique et magnétique ;
- Perturbations dépendantes du temps, règle de Fermi, deux niveaux, emission et absorption du rayonnement ;
- Approximation adiabatique, phase de Berry, application à une particule dans un champ magnétique ;
- Théorie de la diffusion, approximations de Breit-Wigner et Born.
II. Physique des particules
- Noyau atomique, radioactivité ;
- Interactions fondamentales, quarks et leptons, hadrons ;
- Lois de conservation dans les désintégrations de particules ;
- Interactions particules-matière, principes de détection.
Travaux pratiques :
- Détecteur à scintillation et détecteur à effet Cherenkov : caractérisation et application à la détection de muons cosmiques;
- Étude de désintégrations de particules sur clichés de chambres à bulles ;
- Chambre à bouillard.