Elementarteilchenphysik

Koordinator: Prof. T. Gehrmann
Dieser Masterstudiengang bietet eine vertiefte Ausbildung in theoretischer und experimenteller Elementarteilchenphysik. Die Veranstaltungen werden von den Dozierenden der ETH und der Universität Zürich gemeinsam angeboten. Nach einführenden Vorlesungen, Übungen und Praktika schliesst sich eine Masterarbeit im Umfang von etwa 9 Monaten an.

Die folgenden Forschungsgruppen bieten Masterarbeiten an:
Experiment: Gruppen Baudis, Canelli, Kilminster, und Serra
Theorie: Gruppen Crivellin, Gehrmann, Grazzini, Isidori, Pozzorini und Signer

Wegleitung (PDF, 1185 KB)

Pflichtmodule

Pflichtmodule Elementarteilchenphysik
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Forschungsseminar
Während des zweiten und dritten Semesters wird der Besuch von mindestens einem Seminar pro Woche verlangt: Seminar in Teilchen- und Astrophysik oder Seminar in theoretischer Teilchenphysik

Wahlmodule

Die für das Total von 90 KP fehlenden Kreditpunkte müssen in Wahlmodulen erarbeitet
werden. Dabei können weitere Module des Wahlpflichtblockes gewählt werden. In Spezialvorlesungen werden jedes Jahr wechselnde Gebiete der aktuellen Forschung behandelt. Es können auch KP aus Blockkursen für die Graduiertenausbildung angerechnet werden.

Beispiele für Wahlmodule, die regelmässig angeboten werden

Wahlmodule Elementarteilchenphysik

 

Übertritt vom BSc120 Hauptfach Physik

Pflichtmodul:  Kern- und Teilchenphysik I (PHY211) und Quantenmechanik I (PHY331*)

*PHY331 ist Pflicht für Beginn des Masterstudiums ab HS21.
am besten sollten diese Module schon im BSc Studium besucht werden

Zusätzlich wird bei allen Masterstudierenden das Programm der zu belegenden Module mit dem Betreuer / der Betreuerin der Masterarbeit sowie dem Koordinator / der Koordinatorin der Masterspezialisierung abgesprochen, was zu einer anderen Liste führen kann.

 

Inhaltsangaben zu den Pflicht- und Wahlpflichtmodulen

PHY451 Elementary Particle Physics

  • Relativistische Kinematik
  • Wirkungsquerschnitte und Phasenraum
  • Elemente der Quantenelektrodynamik
  • Unitäre Symmetrien und QCD
  • Elektroschwache Wechselwirkung
  • Physik der Flavours
  • Grenzen des Standardmodells (GUT und SUSY, etc.)

PHY452 Elementary Particle Theory

  • Relativistische Quantenmechanik und Feldquantisierung
  • Eichtheorien
  • Quantenchromodynamik
  • Theorie der Elektroschwachen Wechselwirkung
  • Anwendungen auf spezifische Teilchenreaktionen

PHY551 Quantenfeldtheorie I

  • Relativistische Wellengleichungen
  • Quantisierung freier Felder
  • Renormierung
  • Störungstheorie

PHY461 Experimentelle Methoden und Instrumente der Teilchenphysik

  • Physik und Aufbau der Teilchenbeschleuniger
  • Grundlagen und Konzepte der Teilchendetektoren
  • Spur- und Vertexdetektoren, Kalorimetrie, Teilchenidentifikation
  • Spezielle Anwendungen wie Cerenkovdetektoren, Luftschauer, direkte Detektion von dunkler Materie, Emulsionen
  • Simulationsmethoden, Ausleseelektronik, Trigger und Datenerfassung
  • Beispiele und Schlüsselexperimente

PHY463 Forschungspraktikum

Das Praktikum dauert 4 bis 6 Wochen und beinhaltet Aufbau, Durchführung und Auswertung eines Experimentes an einem Teilchenstrahl am CERN oder am PSI oder an einem anderen Forschungslabor. Es kann sich zum Beispiel um das Praktikum am PSI handeln, bei dem in Gruppenarbeit während dreier Wochen ein Experiment an einem Sekundärstrahl des PSI geplant, aufgebaut und im Schichtbetrieb gemeinsam durchgeführt wird. Anschliessend folgt die Auswertung der Daten und das Erstellen eines Berichtes.

PHY552 Quantenfeldtheorie II

  • Fortgeschrittene Themen, zum Beispiel
  • Renormierungsgruppe
  • Abelsche und nichtabelsche Eichtheorien
  • Standardmodell, Higgsmechanismus
  • Pfadintegrale

 

PHY568 Flavour Physics

  • B-Phänomenoloigie
  • Neutrino-Massen und -Oszillationen
  • CP-Verletzung im B0s

 

Wegleitung

Die Wegleitung zum Physikstudium (PDF, 1185 KB) gibt umfassend Auskunft über das Bachelor- und den Masterprogramm.