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Academic Year/course: 2023/24

60037 - Interaction of radiation and matter


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60037 - Interaction of radiation and matter
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
538 - Master's in Physics and Physical Technologies
589 - Master's in Physics and Physical Technologies
ECTS:
5.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

Interaction of Radiation and Matter is an elective subject that provides the basis for the understanding of numerous phenomena of advanced radiation physics, matter physics and astrophysics.

The main focus is on understanding the classical and quantum nature of electromagnetic interactions at both macroscopic and microscopic scales. It is primarily aimed at students who are interested in learning about the quantum properties of the electromagnetic field and their role in the microscopic world. The objective is to help the student to become familiar with theoretical concepts that are used in research areas at the frontier of physics, where electromagnetic interactions play a key role. At the end of the term the student should be able to use and apply their knowledge to solve current problems in radiation generation and detection, particle physics, astrophysics and cosmology.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), so that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to contribute to some extent to their achievement. In particular with Objective 4: Quality education. Goal 5: Gender equality, Goal 9: Industry, innovation and infrastructure and Goal 13: Climate action

2. Learning results

  • To know the fundamentals and practical consequences of the relativistic aspects of radiation, as well as the quantum effects associated with the phenomena of such radiation.
  • To be able to analyse the different physical phenomena involving emission or absorption of electromagnetic radiation.
  • To master radiation detection techniques.
  • To master the basic rules of the interaction of light and particles with matter

3. Syllabus

  • Relativistic electrodynamics.
  • Lorentz and spin symmetries.
  • Classical radiation theory.
  • Synchrotron radiation.
  • Cerenkov effect.
  • Applications in astrophysics.
  • Relativistic charged fluids.
  • Interaction of photons with matter.
  • Interaction of charged particles with matter
  • Photons in astrophysics

4. Academic activities

The program offers the students help to achieve the expected results and comprises the following activities:

  •  Participation and attendance to lectures
  • Problem solving related to the contents of the subject.
  • Written work and its presentation
  • Production and oral presentation of works.
  • On-site or telematic tutorials
  • Individual study
  • Assessment tests.

5. Assessment system

The student must demonstrate achievement of the intended learning results through the following assessment activities:

Assessment of reports and written work (20%-40%) 20%

Assessment of case analysis, problem solving, questions and other activities (10%-40%)

Assessment of oral presentations of work (10%-20%) 20%.

Assessment of the evaluation tests (20%-40%) 30%.

Passing the subject by means of a single global test.

The subject has been designed for students who attend the classroom and lab classes and perform the assessment activities described above. However, there will also be an assessment test for those students who have not taken the assessment activities or have not passed them.



Curso Académico: 2023/24

60037 - Interacción de radiación y materia


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60037 - Interacción de radiación y materia
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
538 - Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas
589 - Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas
Créditos:
5.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Interacción de Radiación y Materia es una asignatura optativa que proporciona las bases para la comprensión de numerosas fenómenos de la Física de la Radiación, Física de la Materia y Astrofísica avanzadas. El enfoque principal se centra en la comprensión de la naturaleza clásica y cuántica de las interacciones electromagnéticas tanto a escala macroscópica como microscópica. Está fundamentalmente orientada a estudiantes que estén interesados en el aprendizaje de las propiedades cuánticas del campo electromagnético y su papel en el mundo microscópico. El objetivo es que el estudiante se familiarice con conceptos teóricos que son empleados en áreas de investigación de la frontera de la Física, donde las interacciones electromagnéticas juegan un papel clave. Al finalizar el curso el estudiante deberá ser capaz de usar y aplicar sus conocimientos para resolver problemas actuales de generación y detección de radiación, física de partículas, astrofísica y cosmología. Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro. En particular con el Objetivo 4: Educación de calidad. Objetivo 5: Igualdad de género, Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras y el Objetivo 13: Acción por el clima.

2. Resultados de aprendizaje

Conocer los fundamentos y las consecuencias prácticas de los aspectos relativistas de la radiación, así como los efectos cuánticos asociados a los fenómenos de dicha radiación.
Ser capaz de analizar los distintos fenómenos físicos que involucran emisión o absorción de radiación electromagnética.
Dominar las técnicas de detección de radiación.
Dominar las reglas básicas de la interacción de la luz y partículas con la materia.

3. Programa de la asignatura

  • Electrodinámica relativista.
  • Simetrías Lorentz y espín.
  • Teoría clásica de la radiación.
  • Radiación sincrotrón.
  • Efecto Cerenkov.
  • Aplicaciones en astrofísica.
  • Fluidos cargados relativista.
  • Interacción de fotones con materia.
  • Interacción de partículas cargadas con materia
  • Fotones en astrofísica

4. Actividades académicas

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

· Participación y asistencia a lecciones magistrales

· Resolución de problemas relacionados con los contenidos de la asignatura

· Realización y presentación escrita de trabajos

· Realización y presentación oral de trabajos

· Tutorías de forma presencial o telemática

· Estudio individual

· Pruebas de evaluación

5. Sistema de evaluación

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

Valoración de informes y trabajos escritos (20%-40%) 20%

Valoración de análisis de casos, resolución de problemas, cuestiones y otras actividades (10%-40%) 30%

Valoración de exposiciones orales de trabajos (10%-20%) 20%

Valoración de las pruebas de evaluación (20%-40%) 30%

Superación de la asignatura mediante una prueba global única.

La asignatura ha sido diseñada para estudiantes que asistan a las clases presenciales en el aula y en el laboratorio, y realicen las actividades de evaluación anteriormente expuestas. Sin embargo, habrá también una prueba de evaluación para aquellos estudiantes que no hayan realizado las actividades de evaluación o no las hayan superado.