Dersler

Ölçme ve vektörler, kinematik, Newton yasaları, dairesel hareket, evrensel çekim yasası, iş ve enerji, enerjinin korunumu, momentum, statik, dönme hareketi, basit harmonik hareket, dalgalar, ısı, termodinamiğin birinci yasası, gazların kinetik teorisi, termodinamiğin ikinci yasası, entropi (İlgili deneyler).

Servis 

Yük ve madde, elektrik alan, elektrik akı ve Gauss yasası, potansiyel, kondansatörler, akım ve direnç, DC devreleri, manyetik alan ve manyetik kuvvet, Ampere ve Faraday yasaları, indüksiyon, elektromanyetik dalgalar, geometrik optik, girişim, kırınım ve polarizasyon, EM radyasyonun parçacık ve dalga özelliği (İlgili deneyler).

Servis 

Ölçme, vektörler, kinematik (1, 2, ve 3 boyutta), Newton'un hareket yasaları, iş ve enerji, enerjinin korunumu, kütle merkezi, çizgisel momentum ve korunumu, katı cisimlerin sabit eksen etrafında dönmesi, açısal momentum ve korunumu, denge ve kütle çekimi.

Zorunlu 

Yoğunluk, basınç, Paskal ilkesi, Arşimed ilkesi, akışkanlar dinamiği, salınımlar, basit harmonik hareket, elastik ortamda dalgalar, ses dalgası, sıcaklık, ısı ve termodinamiğin 1. yasası, gazların kinetik teorisi, entropi ve termodinamiğin ikinci yasası.

Zorunlu 

Elektriksel yük ve madde, elektrik alan, Gauss yasası, elektriksel potansiyel, sığa, akım ve direnç, elektromotor kuvvet ve devreler, manyetik alan, Ampére yasası, Faraday yasası, elektromanyetik salınımlar ve değişken akım, Maxwell denklemleri, maddenin manyetizması.

Zorunlu 

Kristal yapı, yarıiletkenliğin bağ modeli, yarıiletkenliğin bant modeli, asal yarıiletkenler, katkılı yarıiletkenler, yarıiletkenlerde iletkenlik, p - n kavşaklı diyotlar, MOSFET'ler, çift kutuplu transistörler.

Servis

Makroskopik ve mikroskopik durumlar; termodinamiğin istatistiksel temeli.

Zorunlu 

Elekromanyetik dalgalar, Poynting vektörü, ışık ve yayınımı, polarizasyon, yansıma, kırılma, geometrik optik, aynalar, lensler ve optik aletler, girişim, eşevrelilik, tek ve çift yarıklı girişim deneyleri, kırınım, ışığın dalga teorisi, tek ve çift yarıklı kırınım deneyleri, ağ ve tayf.

Zorunlu 

Fotoelektrik etkisi, parçacıkların dalga özellikleri ve belirsizlik ilkesi, Schrödinger denklemi, atomun Bohr modeli, dalga mekaniğinde hidrojen atomu, çok elektronlu atomlar, moleküler yapı, istatistiksel fizik (Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein ve Fermi-Dirac istatistikleri), katı hal fiziği (katıların bant teorisi, süperiletkenlik, yarıiletkenler).

Servis 

Olasılık dağılımları, beklenen değer, ortalama ve varyans, hata kaynakları, hata yayılımı, maksimum olabilirlik yöntemi, ağırlıklı otalama, en küçük kareler yöntemi, eğri uydurma. Deneylerin kurulumu ve enstrumantasyonu, veri takdimi ve analizi, deneylerin raporlanması. Fotoelektrik etki, elektronun yükünün kütlesine oranı, Cavendish burulma terazisi, radyoaktivite, yarıiletkenlerde Hall etkisi, gamma ışını azalması, lazer uygulamaları, ve diğer modern fizik deneyleri görülecektir. Parçacık detektörleri ve hızlandırıcılarına giriş.

Zorunlu 

Klasik mekaniğin temel yasalarının vurgulanması, Newton yasalarının matematiksel olarak etraflıca ele alınması, korunum teoremleri, salınımlar, kütle çekimi, varyasyonlar hesabı, Lagrange denklemleri ve uygulamaları, Hamilton dinamiği.

Zorunlu 

Merkezi kuvvet etkisinde hareket, yörüngesel dinamik, eylemsiz olmayan gözlem çerçevelerinde hareket, parçacık sistemlerinin dinamiği, çarpışmalar ve saçılma, katı cisim dinamiği, Euler denklemleri, bağımlı salınımlar, sürekli sistemler ve dalgalar. 

Zorunlu 

Olasılık kavramı, olasılığın kuantumsal ve istatistiksel yapısı, topluluk teorisinin elemanları, makrokanonik, kanonik ve büyük kanonik topluluklar, kuantum ve klasik istatistik, Fermi Dirac ve Bose Einstein sistemleri ve bazı uygulamaları.

Zorunlu 

Vektör analizi, elektrostatik: Poisson ve Laplace denklemleri ve imaj metodu, madde içindeki elektrik alanlar, elektrostatik enerji, elektrik akım, manyetostatik: manyetostatik enerji, madde içindeki manyetik alanlar, elektrodinamik, korunum yasaları.

Zorunlu 

Özel görelilik teorisi, nükleer yapı ve radyoaktivite, nükleer tepkimeler (fizyon, füzyon), yüksek enerji fiziği (temel kuvvetler, parçacıkların sınıflandırması, parçacık etkileşim ve bozunmaları, hızlandırıcılar, dedektörler), genel görelilik teorisi, astrofizik (yıldızlar, nükleosentez, beyaz cüceler, nötron yıldızları, kara delikler, evrenbilim (genişleyen evren, kozmik mikrodalga ışınımı, karanlık madde, büyük patlama modeli).

Servis 

Kuantum mekaniğinin temel ilkeleri, Dirac delta fonksiyonu ve Dirac notasyonu, üç boyutta Schrödinger denklemi, açısal momentum, radyal denklem, hidrojen atomu, elektronların elektromanyetik alanla etkileşimi, operatörler, matrisler ve spin, açısal momentumların toplanması, zamandan bağımsız pertürbasyon teoremi.

Zorunlu 

Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar, elektromanyetik dalgaların sınırlı bölgelerde yayılması, potansiyeller ve alanlar, elektromanyetik radyasyon, radyasyon alanının çokkutuplu açılımı: elektrik dipol ve kuadropol radyasyonu, elektrodinamik ve görelilik: elektromanyetik dalgaların Lorentz dönüşümü.

Zorunlu

Temel hesaplama tekniklerine giriş ve Schrödinger denklemleminin çözümleri, klasik mekaniksel gezingeler, difüzyon, çok parçalı etkileşen sistemler ve saçılma gibi çeşitli fizik uygulamaları. 

Bölüm Seçmeli

Zamana bağlı pertürbasyon teoremi ve uygulamaları, saçılma teoremi, Born yaklaşımı, kısmi dalgalar, faz değişimleri ve tesir kesitleri, spin bağımlı saçılım büyüklükleri, göreli kuantum mekaniğine giriş. 

Bölüm Seçmeli 

Literatür taraması; güncel deneysel sonuçlara erişim; fizikte teorik, deneysel ve fenomenolojik araştırma kavramları. 

Zorunlu

Öğrenciler, PHYS 441 dersinde edinilen alt yapının çeşitli projelere uygulanması bağlamında öğretim üyelerinin yönlendireceği projelerde çalışacaklardır.

Zorunlu 

Modern parçacık fiziği üzerine Standart Model odaklı bir giriş dersi. Kapsanan konular içerisinde ayar değişmezliği, elektrozayıf teori ve kuantum kromodinamiği, Higgs mekanizması, etki kesitleri ve bozunma genişlikleri, fermiyon kütleleri ve karışımları, CP bozumu, nötrino kütleleri ve büyük birleşme kuramları bulunmaktadır.

Bölüm Seçmeli 

Kuantum alan teorisine kuantum elektrodinamiği ve zayıf etkileşim üzerine odaklı kısa bir giriş dersi. Kapsanan konular arasında tek parçacık göreli dalga denklemleri, kanonik kuantizasyon, Feynman diyagramları ve kuralları, en düşük mertebe kuantum elektrodinamiği süreçleri, radyatif düzeltmeler, zayıf etkileşmeler ve elektrozayıf teori bulunmaktadır. Önkoşullar: PHYS 433 veya danışman onayı.

Bölüm Seçmeli

Nükleer süreçler, radyasyonun maddeden geçişi, veri işleme, detektörlerin özellikleri, iyonizasyon detektörleri, sintilasyon detektörleri, fotoçoğaltıcılar, yarıiletken detektörler, sinyal işleme, detektör sistemleri ve uygulamaları.

Bölüm Seçmeli

Parçacık hızlandırıcı sistemleri, lineer hızlandırıcılar, dairesel hızlandırıcılar, elektromanyetik alanda yüklü parçacıklar, ışın dinamiği, odaklama sistemleri, sinkrotron radyasyonu, parçacık ışın parametreleri, hızlandırıcı uygulamaları.

Bölüm Seçmeli

Homojen ve isotropik evren, genişleyen evren ve termal kalıntılar, kozmik şişme ve ivmelenen evren.

Bölüm Seçmeli

Uzay-zamanın metrik tasviri, özel görelilik ve düz uzay-zaman, göreli mekaniğin unsurları, eşdeğerlik ilkesi, eğri uzay-zamanın metrik tasviri, geometrik bir kütleçekimi teorisi olarak genel görelilik, küresel bir yıldızın dışarısında genel görelilik.

Bölüm Seçmeli 

Uzay-zamanın metrik tasviri, özel görelilik ve düz uzay-zaman, göreli mekaniğin unsurları, eşdeğerlik ilkesi, eğri uzay-zamanın metrik tasviri, geometrik bir kütleçekimi teorisi olarak genel görelilik, küresel bir yıldızın dışarısında genel görelilik.

Bölüm Seçme

Kristal yapısı ve ters örgü, fononlar, serbest elektron Fermi gazı, enerji bantları, yarıiletken kristaller, Fermi yüzeyleri ve metaller, plazmonlar, polaritonlar ve polaronlar, süperiletkenlik.

Bölüm Seçmeli 

Dielektrik dalga kılavuzları ve optik fiberler, yarıiletken bilimi ve ışık yayıcı diyotlar, zorlanmış emisyon ve lazerler, fotodetektörler, fotovoltaik aletler, ışığın kutuplaşması ve kiplenmesi.

Bölüm Seçmeli 

7 kristal grubu, kristal dışsal simetrisi, birim hücreler, Miller indisleri, konum örgüleri, konum grupları, x-ışını saçılımı, kristal kırınımı, yapı faktörü, Bragg kanunu ve Fourier dönüşümü gibi ana başlıkları kapsayan bir kristalografiye giriş dersi.

Bölüm Seçmeli 

Tıbbi teşhis ve tedavide kullanılan araştırma çalışmaları ve teorik fizik tekniklerini kapsayan genel fizik dersinin içerdiği konular; görüntüleme fiziği, biyomedikal alanında lazer kullanımı, nükleer tıp, radyasyon detektörleri, radyasyon korunumunda temel prensiplerdir.

Bölüm Seçmeli