Izbrana poglavja iz sodobne fizike

2022/2023
Program:
Doktorski študijski program 3. stopnje Matematika in fizika
Smer:
Fizika
Letnik:
1 letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
obvezni
ECTS:
12
Jezik:
slovenski
Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
4
Seminar
0
Vaje
0
Laboratorij
0
Vsebina

Teme A. Gomboc: Izzivi moderne visoko-energijske astrofizike, sodoben pogled na razvoj galaksij, modeli nastanka osončij in eksoplanetov.
Teme T. Zwittra: Galaktična arheologija; dinamika, zgodovina in nastanek Galaksije in njenih komponent vključno z medzvezdnim prostorom in temno snovjo; populacijske lastnosti osnovnih parametrov zvezd (starost, masa, velikost, rotacija, aktivnost in podrobna kemična sestava) od prvih zvezd v vesolju do danes in v prihodnje. Populacijske lastnosti samostojnih, dvojnih, večkratnih zvezdnih sistemov, ter planetov v takih sistemih.
Teme S. Fajfer: Fizika izven Standardnega modela, izvor nevtrinskih mas, teorije poenotenja osnovnih interakcij, super-simetrične teorije, teorije v več-dimenzionalnih prostorih.
Teme P. Križana in B. Goloba: sodobne metode v fiziki jedra in osnovnih delcev, rezultati raziskav eksperimentov na pospeševanikih v območju največjih energij oziroma pri velikih pogostostih reakcij; meritve redkih procesov pri poskusih globoko pod zemljo; rezultati raziskav v astrofiziki osnovnih delcev.
Teme J. Bonče: Modeli močno koreliranih elektronov, spinski ter frustrirani spinski modeli, Mottovi izolatorji, Kondo sistemi, topološki izolatorji, neravnovesni sistemi, relaksacijska dinamika koreliranih elektronskih sistemov, gnani večdelčni sistemi; numerične metode za reševanje koreliranih elektronskih sistemov: Lanczoseva metoda, metoda renormalizacijske grupe, metoda dinamičnega povprečnega polja, časovno odvisne metode.
Teme I. Muševiča: fizika tekočekristalnih površin in koloidov - površine in struktura mejnih plasti tekočih kristalov. Eksperimentalne tehnike: strukturne sile, AFM, STM, optična nelinearna spektroskopija. Nematski koloidi, topološki defekti v tekočih kristalih, topologija nematskih in kiralnih nematskih koloidov. Eksperimentalne tehnike: konfokalna fluorescenčna mikroskopija, optična pinceta in nelinearne tehnike mikroskopije v mehki snovi.
Teme R. Podgornika, M. Ravnika in P. Ziherla:
Tekoči kristali: elastična teorija nematske, lamelarne, kolumnarne in smektične faze; nematodinamika; dislokacije, disklinacije in topološki točkasti defekti; fazni prehodi v tekočih kristalih.
Polimeri: statistika polimerov; Edwardsova teorija; skalirni zakoni za polimere; samousklajena teorija polja; Floryjeva teorija in segregacija; interakcija polimerov s površinami; dinamika posamezne verige in sistema več verig; Rousova in Zimmova dinamika; prepletenost.
Koloidi: efektivne interakcije v koloidih; koloidna stekla in otrpla stanja snovi; hidrodinamika koloidov.

Teme I. Drevenšek Olenik: Sodobna optična spektroskopija, časovno ločene metode, optične tehnike na osnovi sipanja svetlobe, izbrani nelinearni optični pojavi, optične komunikacije, optično procesiranje signalov, specialni materiali za uporabo v fotoniki, integrirana fotonska vezja.
Teme R. Jeraja: Sodobne metode v medicinski fiziki; sodobne metodologije v fiziki medicinskega slikanja (PET, SPECT, MRI, CT) in biomedicinske optike; sodobne metodologije v fiziki terapije (radioterapija, tarčne terapije); rezultati kliničnih raziskav v onkologiji, nevrologiji in kardiologiji; modeliranje bioloških sistemov (tumorski sistemi, nevrološki sistemi, kardiovaskularni sistemi)

Temeljni literatura in viri

S. Rosswog, M. Bruggen, Introduction to High-Energy Astrophysics, (Cambridge University Press), 2007.
M. van Putten, A. Levinson, Relativistic Astrophysics of the Transient Universe, (Cambridge University Press), 2012.
H. Mo, F. van den Bosch, S. White,Galaxy Formation and Evolution, (Cambridge University Press), 2010.
P.J. Armitage, Astrophysics of Planet Formation, (Cambridge University Press), 2013.
B.W.Carroll, D.A.Ostlie: An introduction to Modern Astrophysics, Addison-Wesley, 2006.
D.F. Gray: The Observation and Analysis of Stellar Atmospheres, Cambridge Univ. Press, 2005.
A.G.G.M Tielens: The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium, Cambridge Univ. Press, 2005.
K.Freeman, J. Bland-Hawthorn: The New Galaxy: Signatures of its Formation, Annual Review of Astronomy and Astrophysics (2002) 40, 487.
Y. Nagashima, Beyond the standard Model of Elementary Particle Physics Wiley/VCH, 2012;
O.M.Boyarkin, The Standard Model and Beyond II, CRC Press 2011.
The Physics of the B Factories, Bevan, A., Golob, B., Mannel, Th., Prell, S., Yabsley, B. (Eds.), Springer 2015;
LHC Phenomenology, Einan Gardi, Nigel Glover, Aidan Robson (Eds.), Springer 2015
Y. Nagashima, Beyond the standard Model of Elementary Particle Physics Wiley/VCH, 2012;
O.M.Boyarkin, The Standard Model and Beyond II, CRC Press 2011.
Gerald. D. Mahan, Many-Particle Physics, Plenum Press, New York 1990
A. Avella, F. Mancini, Strongly Correlated Systems, Springer Series in Solid-State Sciences 176, Spinger-Verlag Berlin Heilderberg 2013.
J. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces, Academic Press, 1992.
P. G. de Gennes, J. Prost, The Physics of Liquid Crystals, Oxford Science Publications, 1993.
P. M. Chaikin, T. C. Lubensky, Principles of condensed matter physics, Cambridge University Press, 1995.
M. Kleman in O. Lavrentovich, Soft Matter - An Introduction (Springer, Berlin, 2003).
T. A. Witten (s P. A. Pincusom), Structured Fluids: Polymers, Colloids, Surfactants (Oxford University Press, Oxford, 2004).
M. Daoud in C. E. Williams (ur.), Soft Matter Physics (Springer, Berlin, 1999).
P. G. de Gennes in J. Prost, The Physics of Liquid Crystals (Oxford University Press, Oxford, 2003).
P. G. de Gennes, Scaling Concepts in Polymer Physics (Cornell University Press, Ithaca, 1979).
M. Muthukumar, Polymer Translocation (CRC Press, Boca Raton, 2011).
G. R. Strobl, The Physics of Polymers (Springer, Berlin, 2007).
C. Bechinger, F. Sciortino in P. Ziherl (ur.), Physics of Complex Colloids (IOS Press, Amsterdam, 2013).
W. Demtroder, Laser Spectroscopy, 2. izdaja, Springer, 1995.
G. H. Rieke, Detection of Light, Cambridge University Press, 2003.
A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 1997.
Y. R. Shen, Principles of Nonlinear Optics, John Wiley & Sons, 2002.
R.  Weissleder, B. Ross, A. Rehemtulla, S Gambhir, Editors, 2009, Molecular Imaging, People's Medical Publication House, ISBN: 978-1607950059
J. Van Dyk, Editor. 2013, The Modern Technology of Radiation Oncology, Medical Physics Publishing, ISBN: 978-1930524576
V. Cristini and J. Lowengrub, 2010, Multiscale Modeling of Cancer: An Integrated Experimental and Mathematical Modeling Approach, Cambridge University Press, ISBN: 978-0521884426

Cilji in kompetence

Predstavitev sodobnih izzivov in seznanitev z najnovejšimi dognanji na različnih področjih fizike.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje Študent pridobi pregled na trenutnimi odprtimi znanstvenimi vprašanji na različnih področjih fizike in razumevanje teoretičnih in eksperimentalnih pristopov k reševanju le-teh.
UporabaPridobljeno znanje študent uporabi pri raziskovalnem delu za doktorsko disertacijo.
RefleksijaUporaba pridobljenega znanja za povezovanje z sorodnimi problemi in znanstvenimi metodami na področjih, ki niso neposredno povezana s tematiko doktorske disertacije.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmetPoglobljeno razumevanje trenutnega raziskovalnega stanja na različnih področjih fizike omogoča povezovanje teoretičnih razlag in eksperimentalnih metod.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, konzultacije.

Načini ocenjevanja

Aktivna udeležba na predavanjih in v diskusijah
Razgovor
opravil / ni opravil (ob upoštevanju Statuta UL in fakultetnih pravil)