שנה"ל תשע"ט

0321-1104-01
 מבוא לתרמודינמיקה ומצבי צבירה
 Introduction to Thermodynamics and States of Matter
פרופ ליפשיץ רוןשיעור אודיטור' לב009 ד'1400-1300 סמ'  ב'
שיעור אודיטור' לב009 ה'1400-1200 סמ'  ב'

מבוא למכניקת הרצף, התאור המקרוסקופי של החומר, דיאגרמות פאזה, מבוא לתורה הקינטית של הגזים, חוקי התרמודינמיקה, תהליכים תרמודינמיים הפיכים ולא הפיכים, הפורמליזם התרמודינמי, משוואות מצב, פוטנציאלים תרמודינמיים וקשרי מקסוול, יציבות תרמודינמית, מעברי פאזה מסדר ראשון.

Introduction to Thermodynamics and the States of Matter

Instructor: Prof. Ron Lifshitz

Teaching Assistant: Mr. Ehud Haimov

Course overview

An introduction to equilibrium thermodynamics, which is based on its axiomatic 19th century formulation in the form of the famous “Laws of Thermodynamics”. The students are introduced to the different fundamental states of matter, the macroscopic variables used to describe them, and the notion of phase transitions between them. They learn how to characterize and analyze basic thermodynamic processes, how to calculate the efficiency of heat engines, and how to use standard thermodynamic potentials to characterize the equilibrium state of a thermodynamic system.

Assessment: Assignments – 12%, Final exam – 88%.

Recommended reading:

  1. Jearl Walker, Halliday & Resnick Fundamentals of Physics (Wiley, 2003).
  2. Enrico Fermi, Thermodynamics (Dover 1936).
  3. F. Reif, Fundamentals of Statistical and Thermal Physics (McGraw-Hill, 1965).
  4. H.B. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (Wiley, 1985).
  5. C.J. Adkins, Equilibrium Thermodynamics, 3rd Ed. (Cambridge University Press, 1983).
  6. David Goodstein, Thermal Physics (Cambridge University Press, 2015).
  7. M.M. Abbot & H.C. van Ness, Thermodynamics (McGraw-Hill, 1972).
  8. L.D. Landau, A.I. Akhiezer, & E.M. Lifshitz, General Physics: Mechanics and Molecular Physics (Pergamon Press, 1967).
 
0321-1104-02
 מבוא לתרמודינמיקה ומצבי צבירה
 Introduction to Thermodynamics and States of Matter
מר חיימוב אהודתרגיל פיזיקה-שנקר204 ד'1500-1400 סמ'  ב'

אלסטיות; מכניקה של זורמים; מתח פנים; טמפרטורה והתפשטות תרמית; חום וקיבול חום; מעבר חום; משוואות מצב; גזים אידאליים; מעברי פזה ושיווי משקל בין פזות; המבנה המולקולרי של החומר; מבוא לפיזיקה מתקדמת של חומרים; מבוא לגלים.

 
0321-1104-03
 מבוא לתרמודינמיקה ומצבי צבירה
 Introduction to Thermodynamics and States of Matter
מר חיימוב אהודתרגיל פיזיקה-שנקר204 ד'1100-1000 סמ'  ב'
אלסטיות; מכניקה של זורמים; מתח פנים; טמפרטורה והתפשטות תרמית; חום וקיבול חום; מעבר חום; משוואות מצב; גזים אידאליים; מעברי פזה ושיווי משקל בין פזות; המבנה המולקולרי של החומר; מבוא לפיזיקה מתקדמת של חומרים; מבוא לגלים.
 
0321-1111-01
 מעבדה בפיזיקה א 1
 Physics Laboratory A1
פרופ אברמוביץ הלינהמעבדה קפלון101 ב'1700-1300 סמ'  א'

 


 

מעבדה בפיזיקה א 1

 

 

במהלך הקורס לומדים התלמידים טכניקות בסיסיות בפיזיקה ניסיונית, שכוללות ביצוע מדידות ועיבוד נתונים, תוך כדי חשיפה לתחומים שונים בפיזיקה.

 

רשימת הניסויים לסמסטר א': ניסוי פתיחה בנפילה חופשית, תנועה הרמונית, חיכוך ואנרגיה, חום כמוס, אופטיקה גיאומטרית, צמיגות, מעגלים חשמליים. במהלך הקורס יעזרו התלמידים בחוברת בסטטיסטיקה, באתר האינטרנט של המעבדה ובתוכנת Matlab לעיבוד נתונים.

 

 

מרצה: פרופ' הלינה אברמוביץ'

 

 

דרישות קדם- אין.

 

 

מטרת הקורס: לימוד עקרונות ניתוח נתונים של תוצאות ניסיוניות.

 

 

סילבוס:

 

1. הערכת אי וודאות במדידה

 

2. שימוש באי וודאות

 

3. התאמות לנתוני מדידה

 

4. הערכת טיב ההתאמות

 

5. הערכת התאימות בין תוצאת הניסוי לתיאוריה

 

 

 Uncertainty estimate 1.

 

 2. Propagation of uncertainties

 

 3. Fitting of data

 

 4. Estimating goodness of fit

 

 5. Estimating agreement with theory

 

 

 

 

 

דרישות הקורס:

 

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

 

הרכב הציון:

 

 70% דוח

 

 15% בחנים

 

15% ביצוע הניסוי

 

 

ספרי לימוד מומלצים:

 

חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

 

Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    מעבדה בפיזיקה א 1

  במהלך הקורס לומדים התלמידים טכניקות בסיסיות בפיזיקה ניסיונית, שכוללות ביצוע מדידות ועיבוד נתונים, תוך כדי חשיפה לתחומים שונים בפיזיקה.

  רשימת הניסויים לסמסטר א': ניסוי פתיחה בנפילה חופשית, תנועה הרמונית, חיכוך ואנרגיה, חום כמוס, אופטיקה גיאומטרית, צמיגות, מעגלים חשמליים. במהלך הקורס יעזרו התלמידים בחוברת בסטטיסטיקה, באתר האינטרנט של המעבדה ובתוכנת Matlab לעיבוד נתונים.

  מרצה: פרופ' הלינה אברמוביץ'

  דרישות קדם- אין.

  מטרת הקורס: לימוד עקרונות ניתוח נתונים של תוצאות ניסיוניות.

 סילבוס:

  1. הערכת אי וודאות במדידה

  2. שימוש באי וודאות

  3. התאמות לנתוני מדידה

 4. הערכת טיב ההתאמות

 5. הערכת התאימות בין תוצאת הניסוי לתיאוריה

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Uncertainty estimate 1.

 2. Propagation of uncertainties

 3. Fitting of data

 4. Estimating goodness of fit

 5. Estimating agreement with theory

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

דרישות הקורס:

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

הרכב הציון:

 

 

 

 

 

 

 70% דוח

 

 

 

 

 

 

 15% בחנים

 

 

 

 

 

 

15% ביצוע הניסוי

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ספרי לימוד מומלצים:

 

 

 

 

 

 

חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

 

 

 

 

 

 

Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

 

 

 

 

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Lab A in Physics Syllabus

Course overview – short abstract

During the course the students learn basic techniques in

experimental physics, including performance of measurements and

data analysis, in various entry level subjects.

List of experiments for Lab A1 (semester A):

1. Free Fall - the first experiment in the laboratory.

2. Geometrical optics – focal length and magnification with convex

and concave thin lenses.

3. Latent heat – phase transition of liquid nitrogen.

4. Friction and energy – transformation of kinetic, potential and

elastic energy and energy loss to friction.

5. Viscosity – viscosity of glycerin through the motion of a falling

ball.

6. Harmonic motion – mathematical vs. physical pendulum.

7. Electric circuits & Wheatstone bridge.

List of experiments for Lab A2 (semester B) :

1. Radioactive decay – Poisson distribution.

2. Cathode ray tube (CRT) – acceleration of particles in an electromagnetic

field.

3. Magnetism – Faraday's law.

4. Thermoelectric couple – calibration and temperature measurements

applied to water and liquid nitrogen.

5. Decaying electrical signals – RCL circuit.

6. Coriolis effect – rotating pendulum in different frames of reference.

7. Resonance – RCL circuits.

The students use MATLAB with a dedicated GUI to perform the

data analysis.

Prof. Halina Abramowicz

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then

don’t write anything in this part)

1. Studying the principles of measurements and data analysis in

the environment of simple physics experiments.

2. Estimation of statistical and systematic uncertainties.

3. Propagation of uncertainties.

4. Linear and non-linear fitting of data.

5. Estimation of goodness of fit.

6. Quantification of agreement of expectations with data.

Assessment: coursework and grade structure

Lab reports – 70%

Entry tests – 15%

Instructor

Prof. Halina

Abramowicz

Email

halina@tauex.tau.ac.il

Academic Year,

Semesters

2017-2018

semester A&B

Number of Hours/

Credits

Each lab shift is

four weekly hour.

There are 6 lab

shifts per week.

Three credit

points for physics

and chemistry

students. Two

credit points for

engineering

students.

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

None.

Year in program &

how often given, if

relevant

1st year for physics and chemistry students.

2nd year for engineering.

 

Instructor evaluation grade – 15%

Week-by-week content, assignments and reading

All students preform 7 experiments per semester. They are divided into small teaching groups – up to

12 students per group, and the lab is organized in a way that all students perform all of the

experiments but in a different order.

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

The theoretical material is presented in the course website and the statistical booklet (also in

the website).

The link is:

https://exact-sciences.tau.ac.il/laba

 
0321-1111-03
 מעבדה בפיזיקה א 1
 Physics Laboratory A1
פרופ אברמוביץ הלינהמעבדה קפלון101 א'1700-1300 סמ'  א'

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 2. Propagation of uncertainties

 3. Fitting of data

 4. Estimating goodness of fit

 5. Estimating agreement with theory

 

 

 

 

 

 

   דרישות הקורס:

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

 

 

 

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 

 

 

 

 

 

 הרכב הציון:

 

 

  70% דוח

 15% ביצוע הניסוי

 חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

  

 ספרי לימוד מומלצים:

 

 

  

 15% בחנים

 

                                                                                                                             

 


 

מעבדה בפיזיקה א 1

 

 

במהלך הקורס לומדים התלמידים טכניקות בסיסיות בפיזיקה ניסיונית, שכוללות ביצוע מדידות ועיבוד נתונים, תוך כדי חשיפה לתחומים שונים בפיזיקה.

 

רשימת הניסויים לסמסטר א': ניסוי פתיחה בנפילה חופשית, תנועה הרמונית, חיכוך ואנרגיה, חום כמוס, אופטיקה גיאומטרית, צמיגות, מעגלים חשמליים. במהלך הקורס יעזרו התלמידים בחוברת בסטטיסטיקה, באתר האינטרנט של המעבדה ובתוכנת Matlab לעיבוד נתונים.

 

 

מרצה: פרופ' הלינה אברמוביץ'

 

 

דרישות קדם- אין.

 

 

מטרת הקורס: לימוד עקרונות ניתוח נתונים של תוצאות ניסיוניות.

 

 

סילבוס:

 

1. הערכת אי וודאות במדידה

 

2. שימוש באי וודאות

 

3. התאמות לנתוני מדידה

 

4. הערכת טיב ההתאמות

 

5. הערכת התאימות בין תוצאת הניסוי לתיאוריה

 

 

 Uncertainty estimate 1.

 

 2. Propagation of uncertainties

 

 3. Fitting of data

 

 4. Estimating goodness of fit

 

 5. Estimating agreement with theory

 

 

 

 

 

דרישות הקורס:

 

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

 

הרכב הציון:

 

 70% דוח

 

 15% בחנים

 

15% ביצוע הניסוי

 

 

ספרי לימוד מומלצים:

 

חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

 

Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Physics Laboratory A

 

Course Syllabus

 

 

During the course the students learn basic techniques in experimental physics, including performance of measurements and data analysis, in various subjects.

List of experiments for the first semester:

 

1.      Free Fall - the first experiment in the laboratory.

2.      Geometrical optics – focal length and magnification with convex and concave thin lenses.

3.      Latent heat – phase transition of liquid nitrogen.

4.      Friction and energy – transformation of kinetic, potential and elastic energy and energy loss to friction.

5.      Viscosity – viscosity of glycerin through the motion of a falling ball.

6.      Harmonic motion – mathematical vs. physical pendulum.

7.      Electric circuits & Wheatstone bridge.

 

The students will use a special built GUI in Matlab in order to perform the data analysis. The theoretical material is presented in the course website and the statistical booklet (also in the website).

 

Lecturer: Prof. Halina Abramowicz

Prerequisite: None.

Course Objective: Studying the principles of measurements and data analysis in the environment of simple physics experiments.

 

Syllabus:

 

1.      Estimation of statistical and systematic uncertainties.

 

2.      Propagation of uncertainties.

 

3.      Linear and non-linear fitting of data.

 

4.      Estimation of goodness of fit.

 

5.      Quantification of agreement of expectations with data.

Course requirements:

 

Performing all 7 experiments and submitting all of the reports.

 

Grade composition:

 

70% Report

15% Quizzes

15% Instructor evaluation

 

Recommended books:

 

-         Statistics booklet "Data Analysis in Lab A". http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

-          Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

-          Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers.

 

 

 

0321-1111-04
 מעבדה בפיזיקה א 1
 Physics Laboratory A1
פרופ אברמוביץ הלינהמעבדה קפלון101 א'1700-1300 סמ'  א'

  

 

 

 


 

מעבדה בפיזיקה א 1

 

 

במהלך הקורס לומדים התלמידים טכניקות בסיסיות בפיזיקה ניסיונית, שכוללות ביצוע מדידות ועיבוד נתונים, תוך כדי חשיפה לתחומים שונים בפיזיקה.

 

רשימת הניסויים לסמסטר א': ניסוי פתיחה בנפילה חופשית, תנועה הרמונית, חיכוך ואנרגיה, חום כמוס, אופטיקה גיאומטרית, צמיגות, מעגלים חשמליים. במהלך הקורס יעזרו התלמידים בחוברת בסטטיסטיקה, באתר האינטרנט של המעבדה ובתוכנת Matlab לעיבוד נתונים.

 

 

מרצה: פרופ' הלינה אברמוביץ'

 

 

דרישות קדם- אין.

 

 

מטרת הקורס: לימוד עקרונות ניתוח נתונים של תוצאות ניסיוניות.

 

 

סילבוס:

 

1. הערכת אי וודאות במדידה

 

2. שימוש באי וודאות

 

3. התאמות לנתוני מדידה

 

4. הערכת טיב ההתאמות

 

5. הערכת התאימות בין תוצאת הניסוי לתיאוריה

 

 

 Uncertainty estimate 1.

 

 2. Propagation of uncertainties

 

 3. Fitting of data

 

 4. Estimating goodness of fit

 

 5. Estimating agreement with theory

 

 

 

 

 

דרישות הקורס:

 

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

 

הרכב הציון:

 

 70% דוח

 

 15% בחנים

 

15% ביצוע הניסוי

 

 

ספרי לימוד מומלצים:

 

חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

 

Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Physics Laboratory A

 

Course Syllabus

 

 

During the course the students learn basic techniques in experimental physics, including performance of measurements and data analysis, in various subjects.

List of experiments for the first semester:

 

1.      Free Fall - the first experiment in the laboratory.

2.      Geometrical optics – focal length and magnification with convex and concave thin lenses.

3.      Latent heat – phase transition of liquid nitrogen.

4.      Friction and energy – transformation of kinetic, potential and elastic energy and energy loss to friction.

5.      Viscosity – viscosity of glycerin through the motion of a falling ball.

6.      Harmonic motion – mathematical vs. physical pendulum.

7.      Electric circuits & Wheatstone bridge.

 

The students will use a special built GUI in Matlab in order to perform the data analysis. The theoretical material is presented in the course website and the statistical booklet (also in the website).

 

Lecturer: Prof. Halina Abramowicz

Prerequisite: None.

Course Objective: Studying the principles of measurements and data analysis in the environment of simple physics experiments.

 

Syllabus:

 

1.      Estimation of statistical and systematic uncertainties.

 

2.      Propagation of uncertainties.

 

3.      Linear and non-linear fitting of data.

 

4.      Estimation of goodness of fit.

 

5.      Quantification of agreement of expectations with data.

Course requirements:

 

Performing all 7 experiments and submitting all of the reports.

 

Grade composition:

 

70% Report

15% Quizzes

15% Instructor evaluation

 

Recommended books:

 

-         Statistics booklet "Data Analysis in Lab A". http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

-          Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

-          Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers.

 

 

 

 

 

0321-1112-01
 מעבדה בפיזיקה א 2
 Physics Laboratory A2
פרופ אברמוביץ הלינהמעבדה קפלון101 א'1700-1300 סמ'  ב'

מעבדה בפיזיקה א 2

 

 

 

במהלך הקורס לומדים התלמידים טכניקות בסיסיות בפיזיקה ניסיונית, שכוללות ביצוע מדידות ועיבוד נתונים, תוך כדי חשיפה לתחומים שונים בפיזיקה.

 

  רשימת הניסויים לסמסטר ב': רדיואקטיביות, הענות לתדר ותהודה, תנודות מרוסנות, האצת אלקטרונים, מערכות ייחוס ואפקט קוריוליס, מגנטיות, צמד תרמי. במהלך הקורס יעזרו התלמידים בחוברת בסטטיסטיקה, באתר האינטרנט של המעבדה ובתוכנת Matlab לעיבוד נתונים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Uncertainty estimate 1.  2. Propagation of uncertainties  3. Fitting of data   4. Estimating goodness of fit

 

 

 

 

 

 

 5. Estimating agreement with theory  

 

 

דרישות הקורס:

 

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

 

 

 

הרכב הציון:

 70% דוח  15% בחנים 15% ביצוע הניסוי

 

 

 

ספרי לימוד מומלצים:

 

 

 

 

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 

 

 

 

חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.  

 

 

מרצה: פרופ' ארז עציון דרישות קדם- מעבדה בפיזיקה א 1. מטרת הקורס: לימוד עקרונות ניתוח נתונים של תוצאות ניסיוניות. סילבוס: 1. הערכת אי וודאות במדידה 2. שימוש באי וודאות 3. התאמות לנתוני מדידה 4. הערכת טיב ההתאמות 5. הערכת התאימות בין תוצאת הניסוי לתיאוריה  


 

Physics Laboratory A 2

 

Course Syllabus

 

 

During the course the students learn basic techniques in experimental physics, including performance of measurements and data analysis, in various subjects.

List of experiments for the first semester:

 

1.      Radioactive decay – Poisson distribution.

 

2.       Cathode ray tube (CRT) – acceleration of particles in an electro-magnetic field.

 

3.      Magnetism – Faraday's law.

 

4.      Thermoelectric couple – calibration and temperature measurements applied to water and liquid nitrogen.

 

5.      Decaying electrical signals – RCL circuit.

 

6.      Coriolis effect – rotating pendulum in different frames of reference.

 

7.      Resonance – RCL circuits.

 

 

 

The students will use a special built GUI in Matlab in order to perform the data analysis. The theoretical material is presented in the course website and the statistical booklet (also in the website).

 

Lecturer: Prof. Erez Etzion

Prerequisite: Physics Laboratory A 1.

Course Objective: Studying the principles of measurements and data analysis in the environment of simple physics experiments.

 

Syllabus:

 

1.      Estimation of statistical and systematic uncertainties.

 

2.      Propagation of uncertainties.

 

3.      Linear and non-linear fitting of data.

 

4.      Estimation of goodness of fit.

 

5.      Quantification of agreement of expectations with data.

Course requirements:

 

Performing all 7 experiments and submitting all of the reports.

 

Grade composition:

 

70% Report

15% Quizzes

15% Instructor evaluation

 

Recommended books:

 

-         Statistics booklet "Data Analysis in Lab A". http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

-          Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

-          Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers.

 

0321-1112-03
 מעבדה בפיזיקה א 2
 Physics Laboratory A2
פרופ אברמוביץ הלינהמעבדה קפלון101 ב'1200-0800 סמ'  ב'


 

מעבדה בפיזיקה א 2

 

 

במהלך הקורס לומדים התלמידים טכניקות בסיסיות בפיזיקה ניסיונית, שכוללות ביצוע מדידות ועיבוד נתונים, תוך כדי חשיפה לתחומים שונים בפיזיקה.

 

רשימת הניסויים לסמסטר ב': רדיואקטיביות, הענות לתדר ותהודה, תנודות מרוסנות, האצת אלקטרונים, מערכות ייחוס ואפקט קוריוליס, מגנטיות, צמד תרמי. במהלך הקורס יעזרו התלמידים בחוברת בסטטיסטיקה, באתר האינטרנט של המעבדה ובתוכנת Matlab לעיבוד נתונים.

 

 

מרצה: פרופ' ארז עציון

 

 

דרישות קדם- מעבדה בפיזיקה א 1.

 

 

מטרת הקורס: לימוד עקרונות ניתוח נתונים של תוצאות ניסיוניות.

 

 

סילבוס:

 

1. הערכת אי וודאות במדידה

 

2. שימוש באי וודאות

 

3. התאמות לנתוני מדידה

 

4. הערכת טיב ההתאמות

 

5. הערכת התאימות בין תוצאת הניסוי לתיאוריה

 

 

 Uncertainty estimate 1.

 

 2. Propagation of uncertainties

 

 3. Fitting of data

 

 4. Estimating goodness of fit

 

 5. Estimating agreement with theory

 

 

 

 

 

דרישות הקורס:

 

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

 

הרכב הציון:

 

 70% דוח

 

 15% בחנים

 

15% ביצוע הניסוי

 

 

ספרי לימוד מומלצים:

 

חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

 

Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 


 

Physics Laboratory A 2

 

Course Syllabus

 

 

During the course the students learn basic techniques in experimental physics, including performance of measurements and data analysis, in various subjects.

List of experiments for the first semester:

 

1.      Radioactive decay – Poisson distribution.

 

2.       Cathode ray tube (CRT) – acceleration of particles in an electro-magnetic field.

 

3.      Magnetism – Faraday's law.

 

4.      Thermoelectric couple – calibration and temperature measurements applied to water and liquid nitrogen.

 

5.      Decaying electrical signals – RCL circuit.

 

6.      Coriolis effect – rotating pendulum in different frames of reference.

 

7.      Resonance – RCL circuits.

 

 

 

The students will use a special built GUI in Matlab in order to perform the data analysis. The theoretical material is presented in the course website and the statistical booklet (also in the website).

 

Lecturer: Prof. Erez Etzion

Prerequisite: Physics Laboratory A 1.

Course Objective: Studying the principles of measurements and data analysis in the environment of simple physics experiments.

 

Syllabus:

 

1.      Estimation of statistical and systematic uncertainties.

 

2.      Propagation of uncertainties.

 

3.      Linear and non-linear fitting of data.

 

4.      Estimation of goodness of fit.

 

5.      Quantification of agreement of expectations with data.

Course requirements:

 

Performing all 7 experiments and submitting all of the reports.

 

Grade composition:

 

70% Report

15% Quizzes

15% Instructor evaluation

 

Recommended books:

 

-         Statistics booklet "Data Analysis in Lab A". http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

-          Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

-          Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers.

 

0321-1112-04
 מעבדה בפיזיקה א 2
 Physics Laboratory A2
פרופ אברמוביץ הלינהמעבדה קפלון101 א'1700-1300 סמ'  ב'


  מעבדה בפיזיקה א 2

 

 

במהלך הקורס לומדים התלמידים טכניקות בסיסיות בפיזיקה ניסיונית, שכוללות ביצוע מדידות ועיבוד נתונים, תוך כדי חשיפה לתחומים שונים בפיזיקה.

 

 

 

רשימת הניסויים לסמסטר ב': רדיואקטיביות, הענות לתדר ותהודה, תנודות מרוסנות, האצת אלקטרונים, מערכות ייחוס ואפקט קוריוליס, מגנטיות, צמד תרמי. במהלך הקורס יעזרו התלמידים בחוברת בסטטיסטיקה, באתר האינטרנט של המעבדה ובתוכנת Matlab לעיבוד נתונים.

 

 

 

 

 

 

מרצה: פרופ' ארז עציון

 

 

 

 

 

 

דרישות קדם- מעבדה בפיזיקה א 1.

 

 

 

 

 

 

מטרת הקורס: לימוד עקרונות ניתוח נתונים של תוצאות ניסיוניות.

 

 

 

 

 

 

סילבוס:

 

 

 

1. הערכת אי וודאות במדידה

 

 

 

2. שימוש באי וודאות

 

 

 

3. התאמות לנתוני מדידה

 

 

 

4. הערכת טיב ההתאמות

 

 

 

5. הערכת התאימות בין תוצאת הניסוי לתיאוריה

 

 

 

 

 

 

 Uncertainty estimate 1.

 

 

 

 2. Propagation of uncertainties

 

 

 

 3. Fitting of data

 

 

 

 4. Estimating goodness of fit

 

 

 

 5. Estimating agreement with theory

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

דרישות הקורס:

 

 

 

ביצוע והגשת דוחות לשבעה ניסויים.

 

 

 

 

 

 

הרכב הציון:

 

 

 70% דוח

 

 

 

 15% בחנים

 

 

 

15% ביצוע הניסוי

 

 

 

 

 

 

ספרי לימוד מומלצים:

 

 

 

חוברת "ניתוח נתונים במעבדה א' " – נמצאת באתר המעבדה בכתובת: http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

 

 

 

Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

 

 

Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers

 

 

 

 

 

 

 


 

Physics Laboratory A 2

 

Course Syllabus

 

 

During the course the students learn basic techniques in experimental physics, including performance of measurements and data analysis, in various subjects.

List of experiments for the first semester:

 

1.      Radioactive decay – Poisson distribution.

 

2.       Cathode ray tube (CRT) – acceleration of particles in an electro-magnetic field.

 

3.      Magnetism – Faraday's law.

 

4.      Thermoelectric couple – calibration and temperature measurements applied to water and liquid nitrogen.

 

5.      Decaying electrical signals – RCL circuit.

 

6.      Coriolis effect – rotating pendulum in different frames of reference.

 

7.      Resonance – RCL circuits.

 

 

 

The students will use a special built GUI in Matlab in order to perform the data analysis. The theoretical material is presented in the course website and the statistical booklet (also in the website).

 

Lecturer: Prof. Erez Etzion

Prerequisite: Physics Laboratory A 1.

Course Objective: Studying the principles of measurements and data analysis in the environment of simple physics experiments.

 

Syllabus:

 

1.      Estimation of statistical and systematic uncertainties.

 

2.      Propagation of uncertainties.

 

3.      Linear and non-linear fitting of data.

 

4.      Estimation of goodness of fit.

 

5.      Quantification of agreement of expectations with data.

Course requirements:

 

Performing all 7 experiments and submitting all of the reports.

 

Grade composition:

 

70% Report

15% Quizzes

15% Instructor evaluation

 

Recommended books:

 

-         Statistics booklet "Data Analysis in Lab A". http://physics.tau.ac.il/laba/files/DataAnalysisDraft2Oct2011.pdf

-          Squires, G. L., Practical Physics, 3rd Ed.

 

-          Wall, J. V. and Jenkins, C. R., Practical Statistics for Astronomers.

 

0321-1118-01
 פיזיקה קלאסית 1
 Classical Physics 1
פרופ לוינסון עמירשיעור אודיטור' לב009 ג'1000-0800 סמ'  א'
שיעור אודיטור' לב009 ד'1200-1000 סמ'  א'

וקטורים,קינמטיקה,חוקי ניוטון, שמור תנע קווי,עבודה ואנרגיה קינטית,שימור אנרגיה, מערכות לא אינרציאליות, תנע זוויתי, מומנטים, שימור תנע זוויתי, דינאמיקה של מערכות חלקיקים, תנועה הרמונית, דינאמיקה של גוף קשיח, תנועה בשדה כובד.

Classic 1: Syllabus

Classical mechanic is the first course in physics taken by physics students. The course covers the basic concepts of Newtonian mechanics such as kinematic, forces, frames of reference etc.

Instructor: Amir Levinson

Email: levinson@tauex.tau.ac.il

2018-2019, fall semester

Number of Hours/ Credits:6

Mandatory

Prerequisites: None

Assessment: coursework and grade structure

Every week there is a homework assignments. A perquisite for attending the final exam is submitting 70% of the assignments with a passing grade.

The final score is based on the final exam (100%).

Week-by-week content, assignments and reading

1a. Introduction, history, units and approximations

1b. Vectors

2. Kinematics

3. Newton laws, reference frames and transformations

4. Linear momentum

5. Non-inertial frames

6-7. Energy and work

8-9. Angular momentum

10-11. Rigid body

12 – Harmonic oscillators

13- two body problem and gravity

 bibliography:

1. Kleppner D., Kolenkow R. J. An Introduction to Mechanics

2. Alonso, M., Finn E. J., Fundamental University Physics Vol. 1

3. Resnick, Halliday, Krane, Physics Vol. 1

4. C. Kittel, W. D. Knight and M. A. Ruderman. Berkeley Physics Course – Vol. 1 Mechanics.

האוניברסיטה הפתוחה  – מכניקה .5

6. R. P. Feynman, R. B. Leighton, and M. Sands, The Feynman Lectures on Physics Vol. I.

7. גד פרנקל, פיזיקה קלאסית - מכניקה

 

 

 

0321-1118-02
 פיזיקה קלאסית 1
 Classical Physics 1
פורת אמירתרגיל אורנשטיין111 ג'1600-1400 סמ'  א'

אלגברה של וקטורים; קינמטיקה - תנועה במישור ותנועה מעגלית; מערכות יחוס - תנועה יחסית, מערכות לא אינרציאליות; חוקי ניוטון - תנועה תחת השפעת כוחות, כוחות חיכוך; תקיפת תנע - התנגשויות, תנועות טילים; עבודה ואנרגיה; תנועה הרמונית; תנועה סיבובית - תקיפה ותנע זוויתיים; תנועת גוף צפיד; כוחות מרכזיים.    

0321-1118-03
 פיזיקה קלאסית 1
 Classical Physics 1
פורת אמירתרגיל פיזיקה-שנקר104 ד'1000-0800 סמ'  א'
אלגברה של וקטורים; קינמטיקה - תנועה במישור ותנועה מעגלית; מערכות יחוס - תנועה יחסית, מערכות לא אינרציאליות; חוקי ניוטון - תנועה תחת השפעת כוחות, כוחות חיכוך; תקיפת תנע - התנגשויות, תנועות טילים; עבודה ואנרגיה; תנועה הרמונית; תנועה סיבובית - תקיפה ותנע זוויתיים; תנועת גוף צפיד; כוחות מרכזיים.
0321-1118-04
 פיזיקה קלאסית 1
 Classical Physics 1
מר קרניאלי אביבתרגיל אורנשטיין111 ד'1500-1300 סמ'  א'
אלגברה של וקטורים; קינמטיקה - תנועה במישור ותנועה מעגלית; מערכות יחוס - תנועה יחסית, מערכות לא אינרציאליות; חוקי ניוטון - תנועה תחת השפעת כוחות, כוחות חיכוך; תקיפת תנע - התנגשויות, תנועות טילים; עבודה ואנרגיה; תנועה הרמונית; תנועה סיבובית - תקיפה ותנע זוויתיים; תנועת גוף צפיד; כוחות מרכזיים.
0321-1118-05
 פיזיקה קלאסית 1
 Classical Physics 1
מר קרניאלי אביבתרגיל אוד' מלמד006 ג'1800-1600 סמ'  א'
אלגברה של וקטורים; קינמטיקה - תנועה במישור ותנועה מעגלית; מערכות יחוס - תנועה יחסית, מערכות לא אינרציאליות; חוקי ניוטון - תנועה תחת השפעת כוחות, כוחות חיכוך; תקיפת תנע - התנגשויות, תנועות טילים; עבודה ואנרגיה; תנועה הרמונית; תנועה סיבובית - תקיפה ותנע זוויתיים; תנועת גוף צפיד; כוחות מרכזיים.
0321-1119-01
 פיזיקה קלאסית 2
 Classical Physics 2
פרופ דגן יורםשיעור אודיטור' לב009 ב'1400-1200 סמ'  ב'
שיעור אודיטור' לב009 ה'1600-1400 סמ'  ב'

אלקטרומגנטיות: מטען, שדה חשמלי, פוטנציאל חשמלי, שדה מגנטי, פוטנציאל וקטורי, זרם, השראה, מעגלי-זרם חילופין, משוואות מקסוול, גלים אלקטרומגנטיים, שדות אלקטרומגנטיים בחומר.


 

Classical Physics 2 Syllabus

Instructor

Ishay Pomerantz

Email :ipom@post.tau.ac.i

Academic Year, Semesters

2015-2018, Spring semester

Number of Hours/ Credits  4

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

1st year math in parallel

Year in program & how often given, if relevant

1st year, given every year

 Course overview – short abstract

Electrostatics: electric charge and field, Coulomb law, Gauss law; potential; energy; conductors; Poisson and Laplace equations and methods for solution; capacitors, dialectrics.
Current, conductivity, Drude model, Kirchhoff, RC circuits. 
Magnetic field, Lorentz force, Ampere law, vector potential, Biot-Savart law, Lorentz transformation of electric and magnetic fields
Induction, Faraday law, Lentz law, energy in a magnetic field, magnetic materials. 
Maxwell equations and the general solution, electromagnetic waves, relativistic formulation.
Introduction to radiation

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Assessment: coursework and grade structure

Final exams – 100%

Week-by-week content, assignments and reading

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

Berkeley Physics Course, Vol. II, 2nd edition, Edward Purcell

0321-1119-02
 פיזיקה קלאסית 2
 Classical Physics 2
גב' ליפשיץ ערגהתרגיל פיזיקה-שנקר104 ד'1800-1600 סמ'  ב'

אלקטרומגנטיות: מטען, שדה חשמלי, פוטנציאל חשמלי, שדה מגנטי, פוטנציאל וקטורי, זרם, השראה, מעגלי-זרם חילופין, משוואות מקסוול, גלים אלקטרומגנטיים, שדות אלקטרומגנטיים בחומר. 

0321-1119-03
 פיזיקה קלאסית 2
 Classical Physics 2
פורת אמירתרגיל פיזיקה-שנקר104 ג'1200-1000 סמ'  ב'

אלקטרומגנטיות: מטען, שדה חשמלי, פוטנציאל חשמלי, שדה מגנטי, פוטנציאל וקטורי, זרם, השראה, מעגלי-זרם חילופין, משוואות מקסוול, גלים אלקטרומגנטיים, שדות אלקטרומגנטיים בחומר.

0321-1119-04
 פיזיקה קלאסית 2
 Classical Physics 2
מר יפת יהונתןתרגיל קפלון118 ה'1200-1000 סמ'  ב'

אלקטרומגנטיות: מטען, שדה חשמלי, פוטנציאל חשמלי, שדה מגנטי, פוטנציאל וקטורי, זרם, השראה, מעגלי-זרם חילופין, משוואות מקסוול, גלים אלקטרומגנטיים, שדות אלקטרומגנטיים בחומר. 

0321-1121-01
 מחשבים לפיזיקאים (באנגלית)
 Computers for Physicists
ד"ר לחיני יואבשיעור אורנשטיין103 א'1800-1700 סמ'  א'

Week 1:                Introduction to programming and computing as a scientific tool

Part 1: Python

Week 1:                Getting to know the Python Environment, simple commands      

Week 2:                Variables and Identifiers, Statements, List Basics

Week 3:                Operators, Arithmetic and Precedence, Operators Relational, Logical and Membership, Conditionals

Week 4:                Loops, Nested Loops, Functions, Modules

Week 5:                List Manipulation, List slicing, List Slicing with Steps, List Exercises

Week 6:                Strings, String Methods, Strings Practice, Multidimensional Lists, Dictionaries

Week 7:                File I/O, Tuples, Formatting

Week 8:                Namespaces and Scope of Variables, Recursion, Error Handling

 

Part 2:  Matlab

Week 9:               Quick Conversion from Python: The Matlab environment, Matlab Help, simple commands and calculations, variables, Vectors and Matrices, importing and exporting Data, array calculations

Week 10:             Writing scripts in Matlab: Functions, logical arrays, decision branching, loops.

Plotting, graphics, fitting.

Part 3:  Final project

Week 11-13:       Will include independent learning of additional material

Part 4 :  Final exam

 

Course Requirements:

Exercises, quizzes and tests (30%), final project (30%), final exam (40%).

 

Week 1:                Introduction to programming and computing as a scientific tool

Part 1: Python

Week 1:                Getting to know the Python Environment, simple commands      

Week 2:                Variables and Identifiers, Statements, List Basics

Week 3:                Operators, Arithmetic and Precedence, Operators Relational, Logical and Membership, Conditionals

Week 4:                Loops, Nested Loops, Functions, Modules

Week 5:                List Manipulation, List slicing, List Slicing with Steps, List Exercises

Week 6:                Strings, String Methods, Strings Practice, Multidimensional Lists, Dictionaries

Week 7:                File I/O, Tuples, Formatting

Week 8:                Namespaces and Scope of Variables, Recursion, Error Handling

 

Part 2:  Matlab

Week 9:               Quick Conversion from Python: The Matlab environment, Matlab Help, simple commands and calculations, variables, Vectors and Matrices, importing and exporting Data, array calculations

Week 10:             Writing scripts in Matlab: Functions, logical arrays, decision branching, loops.

Plotting, graphics, fitting.

Part 3:  Final project

Week 11-13:       Will include independent learning of additional material

Part 4 :  Final exam

 

Course Requirements:

Exercises, quizzes and tests (30%), final project (30%), final exam (40%).

 

0321-1121-02
 מחשבים לפיזיקאים (באנגלית)
 Computers for Physicists
גב' פלדמן נעהתרגיל כיתות דן דוד004 ה'1800-1600 סמ'  א'

מטרת הקורס היא להביא להיכרות ראשונית עם המחשב ככלי עבודה בפיסיקה, תוך כיסוי מושגי היסוד בתחום החומרה והתוכנה.

 א.   חומרה - מחשבים אישיים ((PC תחנות עבודה, מחשבים מרכזיים ((main frames, רשתות מחשבים. תוכנה - מערכות הפעלה, קבצים ועריכתם, שפות תיכנות, מהדרים ((compilers, ספריות של שגרות ((subroutine libraries, תוכנות מיוחדות, חישובים מדעיים אלגבריים ונומריים והצגה גרפית של תוצאות.

הקורס יתבסס על נסיון מעשי בסביבת UNIX ויכלול הרצאות פרונטליות ותירגול אישי בליווי מדריכים במעבדת המחשבים. בבית ניתן לתרגל גם עך קומפיילרים אחרים בסביבת חלונות. אחת האפשרויות היא להשתמש בdevcpp שניתן להורדה באתר : http://www.bloodshed.net/devcpp.html

בראשית הקורס תכוסה שפת תיכנות אחת ( C,) ויינתנו מספר מטלות תיכנות קטנות כתרגילי בית, כגון אינטגרציה נומרית בשיטת הטרפז, כפל מטריצות, מציאת אפסים בשיטת חציית קטע ובשיטת Newton-Raphson, וכו'. תינתן הקדמה לנושא המספרים האקראים ושימושיהם. כמו כן, יידונו שימושי המחשבים בעבודה נסיונית, באיסוף הנתונים ובעיבודם 

Computers for Physicists

Dr. Yan Benhammou

Obligatory course for first year students

Second semester 1 hour lecture + 2 hours exercise

 

 

 

 An introduction to the contemporary use of computers by physicists.  Basic programming techniques will be introduced from the beginning; No previous knowledge of programming language is assumed. The course will provide a practical introduction to the use of computers as a major tool in Physics.

The course will provide the students a briefe introduction to basic concepts both in hardware (PCs, workstations, network) and software (OS, file managements, compilers, libraries, scientific calculations and graphical representation of results).

The course will be based on practical exercises in C language running in the university UNIX cluster. The exercises will take place in the School of physics computers classroom. Students will get a remote access to the university cluster from their home computers and will be able to practice some of the exercises on their home (even windows based) computers using for example the devcpp compiler available at http://www.bloodshed.net/devcpp.html

All the lectures and the exercises are available for the students at the Virtual TAU course site - http://virtual2002.tau.ac.il. 

The lectures were filmed on 2006 and are available at the University Video site

There is a lot of literature just for example:

Introduction for the C language and the Unix relevant commands which will be distributed to the students is sufficient for the course level.

0321-1121-03
 מחשבים לפיזיקאים (באנגלית)
 Computers for Physicists
שורצמן טלתרגיל כיתות דן דוד004 ב'1300-1100 סמ'  א'

מטרת הקורס היא להביא להיכרות ראשונית עם המחשב ככלי עבודה בפיסיקה, תוך כיסוי מושגי היסוד בתחום החומרה והתוכנה.

 א.   חומרה - מחשבים אישיים ((PC תחנות עבודה, מחשבים מרכזיים ((main frames, רשתות מחשבים. תוכנה - מערכות הפעלה, קבצים ועריכתם, שפות תיכנות, מהדרים ((compilers, ספריות של שגרות ((subroutine libraries, תוכנות מיוחדות, חישובים מדעיים אלגבריים ונומריים והצגה גרפית של תוצאות.

הקורס יתבסס על נסיון מעשי בסביבת UNIX ויכלול הרצאות פרונטליות ותירגול אישי בליווי מדריכים במעבדת המחשבים. בבית ניתן לתרגל גם עך קומפיילרים אחרים בסביבת חלונות. אחת האפשרויות היא להשתמש בdevcpp שניתן להורדה באתר : http://www.bloodshed.net/devcpp.html

בראשית הקורס תכוסה שפת תיכנות אחת ( C,) ויינתנו מספר מטלות תיכנות קטנות כתרגילי בית, כגון אינטגרציה נומרית בשיטת הטרפז, כפל מטריצות, מציאת אפסים בשיטת חציית קטע ובשיטת Newton-Raphson, וכו'. תינתן הקדמה לנושא המספרים האקראים ושימושיהם. כמו כן, יידונו שימושי המחשבים בעבודה נסיונית, באיסוף הנתונים ובעיבודם. 

0321-1121-04
 מחשבים לפיזיקאים (באנגלית)
 Computers for Physicists
גב' אטאלי קאריןתרגיל כיתות דן דוד004 ד'1400-1200 סמ'  א'

מטרת הקורס היא להביא להיכרות ראשונית עם המחשב ככלי עבודה בפיסיקה, תוך כיסוי מושגי היסוד בתחום החומרה והתוכנה.

 א.   חומרה - מחשבים אישיים ((PC תחנות עבודה, מחשבים מרכזיים ((main frames, רשתות מחשבים. תוכנה - מערכות הפעלה, קבצים ועריכתם, שפות תיכנות, מהדרים ((compilers, ספריות של שגרות ((subroutine libraries, תוכנות מיוחדות, חישובים מדעיים אלגבריים ונומריים והצגה גרפית של תוצאות.

הקורס יתבסס על נסיון מעשי בסביבת UNIX ויכלול הרצאות פרונטליות ותירגול אישי בליווי מדריכים במעבדת המחשבים. בבית ניתן לתרגל גם עך קומפיילרים אחרים בסביבת חלונות. אחת האפשרויות היא להשתמש בdevcpp שניתן להורדה באתר : http://www.bloodshed.net/devcpp.html

בראשית הקורס תכוסה שפת תיכנות אחת ( C,) ויינתנו מספר מטלות תיכנות קטנות כתרגילי בית, כגון אינטגרציה נומרית בשיטת הטרפז, כפל מטריצות, מציאת אפסים בשיטת חציית קטע ובשיטת Newton-Raphson, וכו'. תינתן הקדמה לנושא המספרים האקראים ושימושיהם. כמו כן, יידונו שימושי המחשבים בעבודה נסיונית, באיסוף הנתונים ובעיבודם. 

Computers for Physicists

Dr. Yan Benhammou

Obligatory course for first year students

Second semester 1 hour lecture + 2 hours exercise

 

 

 

 An introduction to the contemporary use of computers by physicists.  Basic programming techniques will be introduced from the beginning; No previous knowledge of programming language is assumed. The course will provide a practical introduction to the use of computers as a major tool in Physics.

The course will provide the students a briefe introduction to basic concepts both in hardware (PCs, workstations, network) and software (OS, file managements, compilers, libraries, scientific calculations and graphical representation of results).

The course will be based on practical exercises in C language running in the university UNIX cluster. The exercises will take place in the School of physics computers classroom. Students will get a remote access to the university cluster from their home computers and will be able to practice some of the exercises on their home (even windows based) computers using for example the devcpp compiler available at http://www.bloodshed.net/devcpp.html

All the lectures and the exercises are available for the students at the Virtual TAU course site - http://virtual2002.tau.ac.il. 

The lectures were filmed on 2006 and are available at the University Video site

There is a lot of literature just for example:

Introduction for the C language and the Unix relevant commands which will be distributed to the students is sufficient for the course level.

0321-1201-01
 יחסות פרטית
 Special Relativity
פרופ עציון ארזשיעור דאך005 א'1900-1700 סמ'  ב'
טרנספורמציות גליליי ועקרון היחסות של גליליי
מהירות האור
עקרון היחסות של איינשטיין
התקצרות האורך והתארכות הזמן
טרנספורמציות לורנץ
פרדוקסים בתורת היחסות ופתרונותיהם
קינמטיקה יחסותית 
Galilean transformations
The speed of light
Einstein's relativity principle
Time dilation and length contraction
Lorentz transformations
Paradoxes in relativity
Relativistic kinematics
0321-1702-01
 סמינר תלמידים בתכנית המצטיינים שנה א'
 Honors students seminar, year 1
פרופ גולדשטיין משהסמינר כיתות דן דוד204 ד'1600-1400 סמ'  ב'

Nonlinear dynamics

TBD
0321-1836-01
 הסתברות וסטטיסטיקה
 Probability and Statistics
פרופ פוזננסקי דבשיעור כיתות דן דוד001 א'1100-0900 סמ'  ב'
שיעור דאך005 ד'0900-0800 סמ'  ב'

הסתברות וסטטיסטיקה לפיזיקאים 

תוכנית הקורס:

1.      מרחבי הסתברות, הסתברות מותנית ואי תלות בין מאורעות. שיטות קומבינטוריות.

2.      משתנים מקריים בדידים חד-ממדיים. תוחלת ושונות. התפלגויות מיוחדות: בינומי, גאומטרי, היפרגאומטרי, פואסוני.

3.      משתנים מקריים חד מימדיים רציפים. התפלגויות: מעריכית ותהליך פואסוני, אחידה, נורמאלית.

4.      משפט הגבול המרכזי וקירוב נורמלי להתפלגות הבינומית. החוק החלש.

5.      משתנה מקרי דו-מימדי.

6.      אומדים חסרי הטיה. אומדי נראות מקסימלית.

7.      רווח סמך ומבחנים: לתוחלת אחת ולהפרש תוחלות. התפלגות t.

8.      שיטת הריבועים הפחותים.

9.      מבחני טיב התאמה ואי-תלות. התפלגות חי בריבוע.

 

 

Probability and Statistics

  Instructor

Dr. Galit Ashkenazi-golan

Email :Galit.ashkenazi@gmail.com

Academic Year, Semesters

2018, spring semesters

Number of Hours/ Credits

3 hours lecture, 1 hour recitation

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

Introduction to mathematics for physics

  Course overview – short abstract

The course covers basic probability and statistics material. The students learn the classic (aximatic) approach to probability, combinatorics, conditional probability and concepts relating to random variables. In the part where Statistics is learned, the topics covered are point estimation, confidence interval and hypothesis testing.

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 7%

Final exams – 93%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: The axioms of probability.

Week 2: Combinatorics, conditional probability –definition.

Week 3: Conditional probability: chain rule, Law of Total probability, Bayes’ rule.

Week 4: Random Variables – the discrete case.

Week 5: Random Variables – the continuous case.

Week 6: Expectation, variance and moment generating functions.

Week 7: Joint distributions – the discrete case.

Week 8: Joint distributions – the continuous case.

Week 9: Covariance, Pearson’s correlation coefficient.

Week 10: Law of large numbers, Central limit theorem.

Week 10: Point estimations: maximal likelihood estimators, unbiased estimators, MSE measurement.

Week 11: Confidence interval, hypothesis testing – type 1 and type 2 error, p-value.

Week 12: Testing hypothesis about mean of one population – known variance, unknown variance (t-test), and testing hypothesis about proportion (Z-test) and about variance (chi-square test).

Week 13: Testing hypothesis about two populations – paired and independent samples, test for equal variances (F-test) , test for independence and goodness of fit (chi-square test).

 

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

קורס ראשון בהסתברות, שלדון רוס, הוצאת האוניברסיטה הפתוחה.

0321-1836-02
 הסתברות וסטטיסטיקה
 Probability and Statistics
מר שחף סהרתרגיל דאך005 ד'1000-0900 סמ'  ב'

הסתברות וסטטיסטיקה לפיזיקאים 

תוכנית הקורס:

1.      מרחבי הסתברות, הסתברות מותנית ואי תלות בין מאורעות. שיטות קומבינטוריות.

2.      משתנים מקריים בדידים חד-ממדיים. תוחלת ושונות. התפלגויות מיוחדות: בינומי, גאומטרי, היפרגאומטרי, פואסוני.

3.      משתנים מקריים חד מימדיים רציפים. התפלגויות: מעריכית ותהליך פואסוני, אחידה, נורמאלית.

4.      משפט הגבול המרכזי וקירוב נורמלי להתפלגות הבינומית. החוק החלש.

5.      משתנה מקרי דו-מימדי.

6.      אומדים חסרי הטיה. אומדי נראות מקסימלית.

7.      רווח סמך ומבחנים: לתוחלת אחת ולהפרש תוחלות. התפלגות   t .

8.      שיטת הריבועים הפחותים.

9.      מבחני טיב התאמה ואי-תלות. התפלגות חי בריבוע.

0321-1836-03
 הסתברות וסטטיסטיקה
 Probability and Statistics
מר שחף סהרתרגיל אורנשטיין111 ג'1000-0900 סמ'  ב'

הסתברות וסטטיסטיקה לפיזיקאים 

תוכנית הקורס:

1.      מרחבי הסתברות, הסתברות מותנית ואי תלות בין מאורעות. שיטות קומבינטוריות.

2.      משתנים מקריים בדידים חד-ממדיים. תוחלת ושונות. התפלגויות מיוחדות: בינומי, גאומטרי, היפרגאומטרי, פואסוני.

3.      משתנים מקריים חד מימדיים רציפים. התפלגויות: מעריכית ותהליך פואסוני, אחידה, נורמאלית.

4.      משפט הגבול המרכזי וקירוב נורמלי להתפלגות הבינומית. החוק החלש.

5.      משתנה מקרי דו-מימדי.

6.      אומדים חסרי הטיה. אומדי נראות מקסימלית.

7.      רווח סמך ומבחנים: לתוחלת אחת ולהפרש תוחלות. התפלגות t.

8.      שיטת הריבועים הפחותים.

9.      מבחני טיב התאמה ואי-תלות. התפלגות חי בריבוע.

 

 

0321-1838-01
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 1
 Introductory Mathematics for Physicists1
פרופ ברקנא רנןשיעור אודיטור' לב009 א'1200-1000 סמ'  א'
שיעור אודיטור' לב009 ג'1200-1000 סמ'  א'

חשבון דיפרנציאלי – משתנה אחד; מספרים מרוכבים; חשבון אינטגרלי – משתנה אחד; חשבון דיפרנציאלי – משתנים מרובים; חשבון אינטגרלי – משתנים מרובים; משוואות דיפרנציאליות.

.Introductory Mathematics for Physicists 1 Syllabus

 Instructor

Rennan Barkana

Email :barkana@tau.ac.il

Academic Year, Semesters

Fall semester

Number of Hours/ Credits

4 lecture + 2 rec.

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

Year in program & how often given, if relevant

Year 1, given every year

  Course overview – short abstract

This course gives beginning physics students a broad range of mathematical technical skills that are necessary for the physics courses being taken during their first and second years. Emphasis is on problem solving and techniques. Material includes differential and integral calculus of single-variable and multi-variable functions; complex numbers; and ordinary differential equations.

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 10%

Final exam – 90%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Derivatives: 1-D

Week 2: Taylor series

Week 3: Integrals: 1-D

Week 4: Applications of integrals

Week 5: Multi-dimensional derivatives

Week 6: Linear algebra, Jacobians

Week 7: First-order ordinary differential equations: Intro

Week 8: Techniques for solving 1'st order ODE's

Week 9: Multi-dimensional integrals

Week 10: Applications of 2-D and 3-D integrals

Week 11: Complex numbers: Intro

Week 12: Euler's formula, polynomials

Week 13: Second-order ordinary differential equations

Required text: None

0321-1838-02
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 1
 Introductory Mathematics for Physicists1
מר חן ברתרגיל פיזיקה-שנקר104 ה'1100-0900 סמ'  א'

חשבון דיפרנציאלי – משתנה אחד; מספרים מרוכבים; חשבון אינטגרלי – משתנה אחד; חשבון דיפרנציאלי – משתנים מרובים; חשבון אינטגרלי – משתנים מרובים; משוואות דיפרנציאליות.


0321-1838-03
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 1
 Introductory Mathematics for Physicists1
מר חן ברתרגיל פיזיקה-שנקר104 ד'1600-1400 סמ'  א'

חשבון דיפרנציאלי – משתנה אחד; מספרים מרוכבים; חשבון אינטגרלי – משתנה אחד; חשבון דיפרנציאלי – משתנים מרובים; חשבון אינטגרלי – משתנים מרובים; משוואות דיפרנציאליות.  

0321-1839-01
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 2
 Introductory Mathematics for Physicists 2
פרופ לוינסון עמירשיעור אודיטור' לב009 ב'1600-1400 סמ'  ב'
שיעור אודיטור' לב009 ד'1300-1100 סמ'  ב'

אנליזה וקטורית: נגזרות, גרדינט, דיברגנס וקרל, אינטגרציה ומשפטי גרין, גאוס, וסטוקס, קואורדינטות עקומות.
אלגברה לינארית: מושגי יסוד, וקטורים ומטריצות ב-n מימדים, עקבה, דטרמיננטה, ערכים עצמיים, פתרון מערכות לינאריות של משוואות אלגבריות ודיפרנציאליות.
אם נספיק: מבוא לאנליזה טנזורית: מהו טנזור, פעולות בסיסיות ושימושים פיסיקליים

Introductory Mathematics for Physicists 2 Syllabus

  Instructor

Rennan Barkana

Email: barkana@tau.ac.il

Academic Year, Semesters

Spring semester

Number of Hours/ Credits

4 lecture + 2 rec.

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

Introductory Mathematics for Physicists 1, Calculus 1A for Physicists

Year in program & how often given, if relevant

Year 1, given every year

  Course overview – short abstract

This course gives first-year physics students further mathematical technical skills that are necessary for the physics courses being taken during their first and second years. Material includes linear algebra (skipped by students who learn this in Math or other departments), vector analysis, and an introduction to tensor analysis.

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 10%

Final exam – 90%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Parametric curves, basics of scalar and vector fields

Week 2: Line, area, and volume integrals

Week 3: Gradient, divergence, curl

Week 4: Gauss, Stokes, Green theorems

Week 5: Vectors in general coordinate systems

Week 6: Linear algebra: Linear equations, Gauss-Jordan elimination

Week 7: Sets, groups

Week 8: Fields, Vector spaces

Week 9: Basis of a vector space, Matrices

Week 10: Inner and outer product, Gram-Schmidt orthogonalization

Week 11: Linear mappings, similarity transformations

Week 12: Eigenvalues, diagonalization of matrices

Week 13: Intro to Tensor analysis

Required text: None

0321-1839-02
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 2
 Introductory Mathematics for Physicists 2
גב' אבני יעלתרגיל קפלון118 ג'1900-1700 סמ'  ב'

אנליזה וקטורית, אלגברה לינארית, מערכות לינאריות של משוואות דיפרנציאליות, טנזורים, פונקציות מרוכבות.  

0321-1839-03
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 2
 Introductory Mathematics for Physicists 2
גב' אבני יעלתרגיל קפלון118 ה'1000-0800 סמ'  ב'

אנליזה וקטורית, אלגברה לינארית, מערכות לינאריות של משוואות דיפרנציאליות, טנזורים, פונקציות מרוכבות.  

0321-1840-01
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 2 למסלול משולב
 Introductory Mathematics for Physicists 2 for the Combined
פרופ לוינסון עמירשיעור אודיטור' לב009 ב'1600-1400 סמ'  ב'
שיעור אודיטור' לב009 ד'1300-1100 סמ'  ב'

אנליזה וקטורית: נגזרות, גרדינט, דיברגנס וקרל, אינטגרציה ומשפטי גרין, גאוס, וסטוקס, קואורדינטות עקומות.

אלגברה לינארית: מושגי יסוד, וקטורים ומטריצות ב-n מימדים, עקבה, דטרמיננטה, ערכים עצמיים, פתרון מערכות לינאריות של משוואות אלגבריות ודיפרנציאליות.

אם נספיק: מבוא לאנליזה טנזורית: מהו טנזור, פעולות בסיסיות ושימושים פיסיקליים

 

Vector Analysis:  derivatives, gradient, divergence and curl; integration and Green, Gauss and Stokes theorems; curvilinear coordinates.

Linear Algebra: basic concepts; vectors and matrices in n-dimensions; trace, determinant, eigenvalues and eigenvectors; solutions of a linear set of algebraic and differential equations.
And if there is time: Introduction to Tensor Analysis: What is a tensor? Simple operations and physical applications.

0321-1840-04
 מבוא מתמטי לפיזיקאים 2 למסלול משולב
 Introductory Mathematics for Physicists 2 for the Combined
מר כהן רועיתרגיל אורנשטיין103 ב'1900-1700 סמ'  ב'

הקורס ניתן ע"י פרופ' דוד אנדלמן

ראה סילבוס של קורס 03211839

לא צורך בקורס אלגברה לינארית

0321-2102-01
 גלים אור ואופטיקה
 Waves
ד"ר סוכובסקי חייםשיעור אוד' מלמד006 ד'0900-0800 סמ'  א'
שיעור אוד' מלמד006 ה'1600-1400 סמ'  א'

גלים נעים ועומדים במימד אחד, בשנים ובשלושה ממדים; טורי פוריה; נפיצה; גלים במיתר, גלי קול, גלי מים; חבילות גלים; מהירות חבורה; עכבה; גלים אלקטרומגנטיים וקיטוב; החזרה ושבירה, חוקי סנל; התאבכות, עקיפה וקוהרנטיות; אופטיקה גיאומטרית.

Waves, Light, and Optics:  waves on a string, sound, water waves; impedance; Fourier analysis; dispersion, group velocity; electromagnetic waves, polarization, reflection and refraction; Snell's llaw; interference, diffraction; geometrical optics.

0321-2102-02
 גלים אור ואופטיקה
 Waves
מר לירם ליאורתרגיל פיזיקה-שנקר222 ד'1000-0900 סמ'  א'

תנודות הרמוניות במערכות פשוטות, תנודות מאולצות, מרוסנות ומוגברות, גלים נעים במימד אחד ובשלושה ממדים , חבילות גלים , גלים אלקטרומגנטיים וקיטוב, התאבכות עקיפה וקוהרנטיות, אופטיקה גיאומטרית.

 


0321-2102-03
 גלים אור ואופטיקה
 Waves
מר לירם ליאורתרגיל פיזיקה-שנקר222 ב'1800-1700 סמ'  א'

תנודות הרמוניות במערכות פשוטות, תנודות מאולצות, מרוסנות ומוגברות, גלים נעים במימד אחד ובשלושה ממדים  , חבילות גלים , גלים אלקטרומגנטיים וקיטוב, התאבכות עקיפה וקוהרנטיות, אופטיקה גיאומטרית.

0321-2103-01
 קוונטים 1
 Quantum Theory 1
ד"ר אילן רונישיעור פיזיקה-שנקר222 ב'1000-0900 סמ'  א'
שיעור קפלון118 ה'1100-0900 סמ'  א'

הרקע הנסיוני, אמפליטודות הסתברות, משוואת שרדינגר, אופרטורים, מדידות, חלקיק נע בפוטנציאל חד-ממדי, מצבים עצמיים של אנרגיה, מצבים קשורים בפוטנציאל מרכזי, אלגברת תנע זויתי, הספין של אלקטרון, תגובה פרא-מגנטית, אפקט זימן, שימושים של סימטריה, טבלה מחזורית. 

:

Quantum Theory I Syllabus

 Instructor

Dr. Moshe Goldstein

Email: mgoldstein@post.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

Semester B

Number of Hours/ Credits  : 5

Mandatory/Elective

mandatory

Prerequisites

Analytical mechanics, mathematical methods 1+2 (in parallel)

Year in program & how often given, if relevant

B.Sc., 2nd year

  Course overview – short abstract

The experimental basis of the quantum theory.  Amplitudes and probabilities, the Schrödinger equation.  Operators and observables.  Particle in a one-dimensional potential.  Bound states in a central potential.  Angular momentum algebra, spin.  Interaction of an electron with a magnetic field.  Symmetry.

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 10%

Final exams – 80%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Experimental basis for quantum mechanics, wave-particle duality

Week 2: The wavefunction and its interpretation; the Schoerdinger equation, probability current

Week 3: 1D infinite square potential well, 1D free particle

Week 4: 1D finite square potential well – bound states, delta function potential

Week 5: 1D scattering (square potential well and barrier, potential step)

Week 6: Formalism of quantum mechanics, Hilbert spaces, operators

Week 7: measurements and collapse, time development: Ehernfest theorem, Schroedinger and Heisenberg pictures

Week 8: 1D harmonic oscillator – differential equation, ladder operators, coherent states

Week 9: 3D rotationally invariant potentials, angular momentum

Week 10: spin, Stern-Gerlach, Zeeman, paramagnetic resonance

Week 11: Hydrogen atom, the periodic table

Week 12: Magnetic field, Landau levels, the Aharonov-Bohm effect

Week 13: Entanglement and Bell’s inequality

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

Introduction to Quantum Mechanics, D.J. Griffiths

Quantum Physics, S. Gasiorowicz

Quantum Mechanics, E. Merzbacher

Volume 3: Quantum Mechanics (Nonrelativistic theory), L.D.  Landau and E.M. Lifshitz

Quantum Mechanics (2 volumes), C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, and F. Laloe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0321-2103-02
 קוונטים 1
 Quantum Theory 1
מר חיימוב אהודתרגיל פיזיקה-שנקר222 ג'1200-1000 סמ'  א'
הרקע הנסיוני, אמפליטודות הסתברות, משוואת שרדינגר, אופרטורים, מדידות, חלקיק נע בפוטנציאל חד-ממדי, מצבים עצמיים של אנרגיה, מצבים קשורים בפוטנציאל מרכזי, אלגברת תנע זויתי, הספין של אלקטרון, תגובה פרא-מגנטית, אפקט זימן, שימושים של סימטריה.
0321-2103-04
 קוונטים 1
 Quantum Theory 1
פרופ גולדשטיין משהשיעור דאך005 ב'1100-1000 סמ'  ב'
שיעור דאך005 ה'1600-1400 סמ'  ב'

הרקע הנסיוני, אמפליטודות הסתברות, משוואת שרדינגר, אופרטורים, מדידות, חלקיק נע בפוטנציאל חד-ממדי, מצבים עצמיים של אנרגיה, מצבים קשורים בפוטנציאל מרכזי, אלגברת תנע זויתי, הספין של אלקטרון, אינטרקציה עם שדה מגנטי, שימושים של סימטריה.

The experimental basis of the quantum theory.  Amplitudes and probabilities, the Schrödinger equation.  Operators and observables.  Particle in a one-dimensional potential.  Bound states in a central potential.  Angular momentum algebra, spin.  Interaction of an electron with a magnetic field.  Symmetry.
0321-2103-05
 קוונטים 1
 Quantum Theory 1
מר חליפה לוי רזתרגיל אורנשטיין111 ג'2000-1800 סמ'  ב'

הרקע הנסיוני, אמפליטודות הסתברות, משוואת שרדינגר, אופרטורים, מדידות, חלקיק נע בפוטנציאל חד-ממדי, מצבים עצמיים של אנרגיה, מצבים קשורים בפוטנציאל מרכזי, אלגברת תנע זויתי, הספין של אלקטרון, תגובה פרא-מגנטית, אפקט זימן, שימושים של סימטריה.

0321-2103-06
 קוונטים 1
 Quantum Theory 1
מר חליפה לוי רזתרגיל אורנשטיין111 ב'1000-0800 סמ'  ב'

הרקע הנסיוני, אמפליטודות הסתברות, משוואת שרדינגר, אופרטורים, מדידות, חלקיק נע בפוטנציאל חד-ממדי, מצבים עצמיים של אנרגיה, מצבים קשורים בפוטנציאל מרכזי, אלגברת תנע זויתי, הספין של אלקטרון, תגובה פרא-מגנטית, אפקט זימן, שימושים של סימטריה. 

0321-2105-01
 מכניקה אנליטית
 Analytical Mechanics
פרופ קרלינר מארקשיעור אודיטור' לב009 ד'1700-1500 סמ'  א'
שיעור דאך005 ג'1300-1200 סמ'  א'

קואורדינטות מוכללות, אילוצים, משוואות אוילר-לגראנג', עקרון המילטון, תנודות קטנות, תנועה בפוטנציאל מרכזי, סימטריה וחוקי שימור, משוואות המילטון, טרנספורמציות קנוניות, סוגרי פואסון, משוואת המילטון-יעקובי, סיבוב ותנועת גוף צפיד.

 

Analytical Mechanics – 0321-2105

 Instructor

Prof. Ron Lifshitz

Email  ronlif@tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2017-2018, 1st semeter

Number of Hours/ Credits 4/4

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

0321-1118 – Classical Physics 1

0321-1838 – Mathematical Introduction for Physicists 1

0321-1839 or 0321-1840 – Mathematical Introduction for Physicists 2

Year in program & how often given, if relevant

2nd year, offered annually

 Course overview – short abstract

In this course, students become fluent in the use of advanced analytical methods of classical mechanics, mainly in the form of Lagrangian and Hamiltonian mechanics. While doing so, they are introduced to notions such as the analysis of phase-space dynamics, algebraic diagonalization and normal modes of vibrations, canonical transformations, constants of motion, Poisson brackets, action-angle variables, Hamilton-Jacoby theory, and the fundamental connection between symmetry and conservation laws.

Ron Lifshitz

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Described above.

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 12%

Final exam – 88%

Week-by-week content, assignments and reading

Chapter 1: Introduction to Lagrangian Mechanics

Motivation, generalized coordinates and forces, constraints, virtual work, D’Alembert’s principle, Lagrangian, Hamiltonian, Routhian, Euler-Lagrange equations. Basics of variational calculus and the Euler equation. Action and Hamilton’s principle. Solution to problems with explicit holonomic and nonholonomic constraints. (Chapters 1 and 2 of H&F).

Chapter 2: Analytical Solution of Basic Problems

Stable and unstable mechanical equilibria, vibrations about a stable equilibrium, simple harmonic oscillator with friction and forcing (recap), systems of coupled oscillators, normal modes of vibration and their eigenfrequencies. General analytical solution to one-dimensional problems with a conserved Hamiltonian; simple numerical methods; description of the motion in phase space. Motion in a central potential in three dimensions; conservation of angular momentum; general solution; solution of the Kepler problem; scattering from a central potential, calculation of the differential cross section. (Chapters 3, 4 and 9 of H&F).

Chapter 3: Advanced Theory

Conservation laws and Noether’s theorem. Legendre transformation and Hamilton’s equations. Canonical transformations, generating functions,

Poisson brackets; Hamilton-Jacoby equation; action-angle variables in one dimension. (Chapters 5 and 6 of H&F).

Chapter 4: Rotation and Rigid Body Dynamics

Rotations as orthogonal transformations, vectors, and tensors (recap). Properties of rotating reference frames, fictitious forces (centrifugal, Coriolis, and Euler). Kinetic energy and angular momentum of a rotating rigid body, moment of inertia, Euler equations of motion, free spinning tops, Euler angles, solution of the spinning symmetric top in a gravitational field.  (Chapters 7 and 8 of H&F).

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

H&F: Analytical Mechanics (Cambridge University Press), L. N. Hand and J. D. Finch.

Recommended reading – in language of origin

Classical Mechanics 2nd or 3rd Editions, (Addison-Wesley), H. Goldstein

Classical Mechanics (University Science Books), J.R. Taylor

Mechanics (Pergamon Press), L.D. Landau and E.M. Lifshitz

Theoretical Mechanics (McGraw-Hill), M.R. Spiegel

Lagrangian Dynamics (McGraw-Hill), D.A. Wells

 

0321-2105-02
 מכניקה אנליטית
 Analytical Mechanics
גב' אבני יעלתרגיל פיזיקה-שנקר222 ד'1500-1400 סמ'  א'

קואורדינטות מוכללות, אילוצים, משוואות אוילר-לגראנג', עקרון המילטון, תנודות קטנות, תנועה בפוטנציאל מרכזי, חוקי שימור, משוואות המילטון, טרנספורמציות קנוניות, סוגרי פואסון, משוואת המילטון-יעקובי, סיבוב ותנועת גוף צפיד.

Analytical Mechanics – 0321-2105

 Instructor

Prof. Ron Lifshitz

Email  ronlif@tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2017-2018, 1st semeter

Number of Hours/ Credits 4/4

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

0321-1118 – Classical Physics 1

0321-1838 – Mathematical Introduction for Physicists 1

0321-1839 or 0321-1840 – Mathematical Introduction for Physicists 2

Year in program & how often given, if relevant

2nd year, offered annually

 Course overview – short abstract

In this course, students become fluent in the use of advanced analytical methods of classical mechanics, mainly in the form of Lagrangian and Hamiltonian mechanics. While doing so, they are introduced to notions such as the analysis of phase-space dynamics, algebraic diagonalization and normal modes of vibrations, canonical transformations, constants of motion, Poisson brackets, action-angle variables, Hamilton-Jacoby theory, and the fundamental connection between symmetry and conservation laws.

Ron Lifshitz

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Described above.

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 12%

Final exam – 88%

Week-by-week content, assignments and reading

Chapter 1: Introduction to Lagrangian Mechanics

Motivation, generalized coordinates and forces, constraints, virtual work, D’Alembert’s principle, Lagrangian, Hamiltonian, Routhian, Euler-Lagrange equations. Basics of variational calculus and the Euler equation. Action and Hamilton’s principle. Solution to problems with explicit holonomic and nonholonomic constraints. (Chapters 1 and 2 of H&F).

Chapter 2: Analytical Solution of Basic Problems

Stable and unstable mechanical equilibria, vibrations about a stable equilibrium, simple harmonic oscillator with friction and forcing (recap), systems of coupled oscillators, normal modes of vibration and their eigenfrequencies. General analytical solution to one-dimensional problems with a conserved Hamiltonian; simple numerical methods; description of the motion in phase space. Motion in a central potential in three dimensions; conservation of angular momentum; general solution; solution of the Kepler problem; scattering from a central potential, calculation of the differential cross section. (Chapters 3, 4 and 9 of H&F).

Chapter 3: Advanced Theory

Conservation laws and Noether’s theorem. Legendre transformation and Hamilton’s equations. Canonical transformations, generating functions,

Poisson brackets; Hamilton-Jacoby equation; action-angle variables in one dimension. (Chapters 5 and 6 of H&F).

Chapter 4: Rotation and Rigid Body Dynamics

Rotations as orthogonal transformations, vectors, and tensors (recap). Properties of rotating reference frames, fictitious forces (centrifugal, Coriolis, and Euler). Kinetic energy and angular momentum of a rotating rigid body, moment of inertia, Euler equations of motion, free spinning tops, Euler angles, solution of the spinning symmetric top in a gravitational field.  (Chapters 7 and 8 of H&F).

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

H&F: Analytical Mechanics (Cambridge University Press), L. N. Hand and J. D. Finch.

Recommended reading – in language of origin

Classical Mechanics 2nd or 3rd Editions, (Addison-Wesley), H. Goldstein

Classical Mechanics (University Science Books), J.R. Taylor

Mechanics (Pergamon Press), L.D. Landau and E.M. Lifshitz

Theoretical Mechanics (McGraw-Hill), M.R. Spiegel

Lagrangian Dynamics (McGraw-Hill), D.A. Wells

 

0321-2105-03
 מכניקה אנליטית
 Analytical Mechanics
גב' אבני יעלתרגיל פיזיקה-שנקר222 ג'1900-1800 סמ'  א'

קואורדינטות מוכללות, אילוצים, משוואות אוילר-לגראנג', עקרון המילטון, תנודות קטנות, תנועה בפוטנציאל מרכזי, חוקי שימור, משוואות המילטון, טרנספורמציות קנוניות, סוגרי פואסון, משוואת המילטון-יעקובי, סיבוב ותנועת גוף צפיד.

Analytical Mechanics – 0321-2105

 Instructor

Prof. Ron Lifshitz

Email  ronlif@tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2017-2018, 1st semeter

Number of Hours/ Credits 4/4

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

0321-1118 – Classical Physics 1

0321-1838 – Mathematical Introduction for Physicists 1

0321-1839 or 0321-1840 – Mathematical Introduction for Physicists 2

Year in program & how often given, if relevant

2nd year, offered annually

 Course overview – short abstract

In this course, students become fluent in the use of advanced analytical methods of classical mechanics, mainly in the form of Lagrangian and Hamiltonian mechanics. While doing so, they are introduced to notions such as the analysis of phase-space dynamics, algebraic diagonalization and normal modes of vibrations, canonical transformations, constants of motion, Poisson brackets, action-angle variables, Hamilton-Jacoby theory, and the fundamental connection between symmetry and conservation laws.

Ron Lifshitz

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Described above.

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 12%

Final exam – 88%

Week-by-week content, assignments and reading

Chapter 1: Introduction to Lagrangian Mechanics

Motivation, generalized coordinates and forces, constraints, virtual work, D’Alembert’s principle, Lagrangian, Hamiltonian, Routhian, Euler-Lagrange equations. Basics of variational calculus and the Euler equation. Action and Hamilton’s principle. Solution to problems with explicit holonomic and nonholonomic constraints. (Chapters 1 and 2 of H&F).

Chapter 2: Analytical Solution of Basic Problems

Stable and unstable mechanical equilibria, vibrations about a stable equilibrium, simple harmonic oscillator with friction and forcing (recap), systems of coupled oscillators, normal modes of vibration and their eigenfrequencies. General analytical solution to one-dimensional problems with a conserved Hamiltonian; simple numerical methods; description of the motion in phase space. Motion in a central potential in three dimensions; conservation of angular momentum; general solution; solution of the Kepler problem; scattering from a central potential, calculation of the differential cross section. (Chapters 3, 4 and 9 of H&F).

Chapter 3: Advanced Theory

Conservation laws and Noether’s theorem. Legendre transformation and Hamilton’s equations. Canonical transformations, generating functions,

Poisson brackets; Hamilton-Jacoby equation; action-angle variables in one dimension. (Chapters 5 and 6 of H&F).

Chapter 4: Rotation and Rigid Body Dynamics

Rotations as orthogonal transformations, vectors, and tensors (recap). Properties of rotating reference frames, fictitious forces (centrifugal, Coriolis, and Euler). Kinetic energy and angular momentum of a rotating rigid body, moment of inertia, Euler equations of motion, free spinning tops, Euler angles, solution of the spinning symmetric top in a gravitational field.  (Chapters 7 and 8 of H&F).

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

H&F: Analytical Mechanics (Cambridge University Press), L. N. Hand and J. D. Finch.

Recommended reading – in language of origin

Classical Mechanics 2nd or 3rd Editions, (Addison-Wesley), H. Goldstein

Classical Mechanics (University Science Books), J.R. Taylor

Mechanics (Pergamon Press), L.D. Landau and E.M. Lifshitz

Theoretical Mechanics (McGraw-Hill), M.R. Spiegel

Lagrangian Dynamics (McGraw-Hill), D.A. Wells

 

0321-2105-04
 מכניקה אנליטית
 Analytical Mechanics
גב' אבני יעלתרגיל פיזיקה-שנקר204 ג'1400-1300 סמ'  א'

קואורדינטות מוכללות, אילוצים, משוואות אוילר-לגראנג', עקרון המילטון, תנודות קטנות, תנועה בפוטנציאל מרכזי, חוקי שימור, משוואות המילטון, טרנספורמציות קנוניות, סוגרי פואסון, משוואת המילטון-יעקובי, סיבוב ותנועת גוף צפיד.

Analytical Mechanics – 0321-2105

 Instructor

Prof. Ron Lifshitz

Email  ronlif@tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2017-2018, 1st semeter

Number of Hours/ Credits 4/4

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

0321-1118 – Classical Physics 1

0321-1838 – Mathematical Introduction for Physicists 1

0321-1839 or 0321-1840 – Mathematical Introduction for Physicists 2

Year in program & how often given, if relevant

2nd year, offered annually

 Course overview – short abstract

In this course, students become fluent in the use of advanced analytical methods of classical mechanics, mainly in the form of Lagrangian and Hamiltonian mechanics. While doing so, they are introduced to notions such as the analysis of phase-space dynamics, algebraic diagonalization and normal modes of vibrations, canonical transformations, constants of motion, Poisson brackets, action-angle variables, Hamilton-Jacoby theory, and the fundamental connection between symmetry and conservation laws.

Ron Lifshitz

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Described above.

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 12%

Final exam – 88%

Week-by-week content, assignments and reading

Chapter 1: Introduction to Lagrangian Mechanics

Motivation, generalized coordinates and forces, constraints, virtual work, D’Alembert’s principle, Lagrangian, Hamiltonian, Routhian, Euler-Lagrange equations. Basics of variational calculus and the Euler equation. Action and Hamilton’s principle. Solution to problems with explicit holonomic and nonholonomic constraints. (Chapters 1 and 2 of H&F).

Chapter 2: Analytical Solution of Basic Problems

Stable and unstable mechanical equilibria, vibrations about a stable equilibrium, simple harmonic oscillator with friction and forcing (recap), systems of coupled oscillators, normal modes of vibration and their eigenfrequencies. General analytical solution to one-dimensional problems with a conserved Hamiltonian; simple numerical methods; description of the motion in phase space. Motion in a central potential in three dimensions; conservation of angular momentum; general solution; solution of the Kepler problem; scattering from a central potential, calculation of the differential cross section. (Chapters 3, 4 and 9 of H&F).

Chapter 3: Advanced Theory

Conservation laws and Noether’s theorem. Legendre transformation and Hamilton’s equations. Canonical transformations, generating functions,

Poisson brackets; Hamilton-Jacoby equation; action-angle variables in one dimension. (Chapters 5 and 6 of H&F).

Chapter 4: Rotation and Rigid Body Dynamics

Rotations as orthogonal transformations, vectors, and tensors (recap). Properties of rotating reference frames, fictitious forces (centrifugal, Coriolis, and Euler). Kinetic energy and angular momentum of a rotating rigid body, moment of inertia, Euler equations of motion, free spinning tops, Euler angles, solution of the spinning symmetric top in a gravitational field.  (Chapters 7 and 8 of H&F).

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

H&F: Analytical Mechanics (Cambridge University Press), L. N. Hand and J. D. Finch.

Recommended reading – in language of origin

Classical Mechanics 2nd or 3rd Editions, (Addison-Wesley), H. Goldstein

Classical Mechanics (University Science Books), J.R. Taylor

Mechanics (Pergamon Press), L.D. Landau and E.M. Lifshitz

Theoretical Mechanics (McGraw-Hill), M.R. Spiegel

Lagrangian Dynamics (McGraw-Hill), D.A. Wells

 

0321-2111-01
 פיזיקה תרמית
 Thermal Physics
פרופ בק ברקאי רועישיעור דאך005 א'1200-1000 סמ'  ב'
שיעור דאך005 ב'1300-1200 סמ'  ב'

ספירת המצבים של מערכת גדולה, אנטרופיה, טמפרטורה, החוק השני, התפלגות בולצמן, גז אידאלי קלאסי, קרינה תרמית ונוסחת פלנק, פונונים, פוטנציאל כימי והתפלגות גיבס, צפיפות המצבים של חלקיק בודד, גזים קוונטיים, ניוון קוונטי, אלקטרונים במתכת ובננס לבן, חום עבודה ותרמודינמיקה, מעברי פאזה מסדר ראשון, הנקודה הקריטית, תהליכי טרנספורט, משוואת בולצמן.

Thermal Physics
 
  1. Enumeration of States and the Multiplicity function, Binary Alloy System, Sharpness of the Multiplicity function
  2. Entropy Temperature and the fundamental assumption, Thermal Equilibrium, Reversible and irreversible processes, Laws of Thermodynamics
  3. Boltzmann Factor, Distribution function, Pressure, Helmholtz Free Energy, Calculation of Helmholtz Free Energy from the Distribution function, Classical Ideal gas
  4. Thermal Radiation and Planck Distribution, Phonons in Solids: Debye Theory
  5. Chemical Potential and Gibbs Distribution, Mixing Entropy
  6. Quantum ideal gas, Fermions and Bosons, Degenerate quantum gasses, Single particle density of States, Fermi Energy, properties of Bose and Fermi Gasses, Metals, White Dwarfs, Bose Einstein condensation.
  7. Heat and Work, Heat pumps and Engines, Conservation of Heat into Work, Carnot Cycles
  8. Thermodynamic potentials, Maxwell relations
  9. First order Phase transitions, Derivation of coexistence curves, Clausius-Clapeyron equation, Van Der Waals Equation of states, Gas Liquefaction by the Joule- Thomson Effect
  10. Kinetic Theory, Transport Processes, Boltzmann transport equation.
0321-2111-02
 פיזיקה תרמית
 Thermal Physics
מר אדר רם מיכאלתרגיל אורנשטיין103 ב'1000-0800 סמ'  ב'

ספירת המצבים של מערכת גדולה, אנטרופיה, טמפרטורה, החוק השני, התפלגות בולצמן, גז אידאלי קלאסי, קרינה תרמית ונוסחת פלנק, פונונים, פוטנציאל כימי והתפלגות גיבס, צפיפות המצבים של חלקיק בודד, גזים קוונטיים, ניוון קוונטי, אלקטרונים במתכת ובננס לבן, חום עבודה ותרמודינמיקה, מעברי פאזה מסדר ראשון, הנקודה הקריטית, תהליכי טרנספורט, משוואת בולצמן.

0321-2111-03
 פיזיקה תרמית
 Thermal Physics
מר אדר רם מיכאלתרגיל אורנשטיין111 ה'1000-0800 סמ'  ב'

ספירת המצבים של מערכת גדולה, אנטרופיה, טמפרטורה, החוק השני, התפלגות בולצמן, גז אידאלי קלאסי, קרינה תרמית ונוסחת פלנק, פונונים, פוטנציאל כימי והתפלגות גיבס, צפיפות המצבים של חלקיק בודד, גזים קוונטיים, ניוון קוונטי, אלקטרונים במתכת ובננס לבן, חום עבודה ותרמודינמיקה, מעברי פאזה מסדר ראשון, הנקודה הקריטית, תהליכי טרנספורט, משוואת בולצמן.

0321-2117-01
 שיטות נומריות בפזיקה
 Numerical Methods in Physics
פרופ פוזננסקי דבשיעור פיזיקה-שנקר104 א'2000-1800 סמ'  א'

פתרון של מערכות משוואות אלגבריות לינאריות; מטריצות סינגולריות; אינטרפולציה ואקסטרפולציה; אינטגרציה; מספרים אקראיים; אינטגרציות מונטה-קרלו; מציאת אפסים של פונקציה; מציאת מינימום של פונקציה רב-ממדית; טרנספורם פוריה; משוואות דיפרנציאליות רגילות; משוואות דיפרנציאליות חלקיות; התאמת מודל פיזיקלי לתוצאות ניסיוניות ; שימוש בתוכנת MatLab, ב- C, בספריית NR ובתוכנת Mathematica.


Numerical Methods in Physics
Second year course

 

Prerequisites:
Basic knowledge in C programming (at the level of the Computers for Physicists course or equivalent), Math. Introduction for Physicists 1, Methods of Theoretical Physics 1 (studied in parallel).

 

Description:
This course will describe the use of numerical and computational methods to solve physics problems which cannot be treated by conventional analytical approaches. We will show how these numerical techniques can be translated to a computer program using either standard libraries or by developing the code ourselves. The goal is to expose the students to a variety of tools. The course uses mainly the C programming language, including the use of Numerical Recipes routines. Students will also learn how to use Matlab and Mathematica.
 

Topics:
 

·        Roundoff error and stability.
·        Solution of linear algebraic equations ( Gauss-Jordan elimination, LU decomposition, Singular Value decomposition).
·        Interpolation and extrapolation (polynomial method, Cubic spline).
·        Integration of functions ( Trapezoidal method, Simpson's method, Romberg integration).
·        Random numbers (uniform deviates, transformation methods).
·        Root finding (bracketing and bisection, Newton-Raphson).
·        Minimum/Maximum problems (Simplex, Conjugate gradient).
·        Fast Fourier transforms.
·        Partial differential equations (Euler and Runge Kutta methods).
·        Fitting models to data (maximum likelihood).
 

Literature:

 

a.        Numerical Recipes in C, by Press, Flannery, Teukolsky and Vetterling
b.       http://www.nr.com

0321-2117-02
 שיטות נומריות בפזיקה
 Numerical Methods in Physics
מר מיכאלי ליאורתרגיל כיתות דן דוד004 ג'1000-0800 סמ'  א'

פתרון של מערכות משוואות אלגבריות לינאריות; מטריצות סינגולריות; אינטרפולציה ואקסטרפולציה; אינטגרציה; מספרים אקראיים; אינטגרציות מונטה-קרלו; מציאת אפסים של פונקציה; מציאת מינימום של פונקציה רב-ממדית; טרנספורם פוריה; משוואות דיפרנציאליות רגילות; התאמת מודל פיזיקלי לתוצאות ניסיוניות; משוואות דיפרנציאליות חלקיות; שימוש בתוכנת MatLab, ב- C, בספריית NR ובתוכנת Mathematica.


0321-2117-03
 שיטות נומריות בפזיקה
 Numerical Methods in Physics
מר מיכאלי ליאורתרגיל כיתות דן דוד004 ג'1200-1000 סמ'  א'

פתרון של מערכות משוואות אלגבריות לינאריות; מטריצות סינגולריות; אינטרפולציה ואקסטרפולציה; אינטגרציה; מספרים אקראיים; אינטגרציות מונטה-קרלו; מציאת אפסים של פונקציה; מציאת מינימום של פונקציה רב-ממדית; טרנספורם פוריה; משוואות דיפרנציאליות רגילות; התאמת מודל פיזיקלי לתוצאות ניסיוניות; משוואות דיפרנציאליות חלקיות; שימוש בתוכנת MatLab, ב- C, בספריית NR ובתוכנת Mathematica.


0321-2121-01
 מעבדה בפיזיקה ב 1
 Physics Laboratory B1
פרופ בק ברקאי רועימעבדה פיזיקה-שנקר501 ה'1200-0800 סמ'  א'

Physics laboratory B -  Syllabus

Instructor

Roy Beck

Email: Roy@tauex.tau.ac.il

Academic Year, Semesters: 2017-18 A+B

Number of Hours/ Credits : 4

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

First year laboratory in Physics, Classical physics 1 + 2, Introduction to modern physics, Waves and Optics (in parallel)

Year in program & how often given, if relevant

Given every year

 Course overview – short abstract

Second year laboratory course in Physics. In each semester every pair of students will conduct three 2-week sets of experiments in various fields in physics. In the final week, each student will reproduce a short version of one of these experiments, working from his/her lab notebook. 

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

The students will learn how to design and conduct an experiment, how to obtain a desired accuracy in measurement, and how to keep a laboratory notebook. In addition, they will learn how to reduce and analyze their data and how to report the results orally.

Assessment: coursework and grade structure

Three pairs of two weeks experiments – 70%

             Per experiment:

    10% - readiness for background material

    10% - participation in contribution in the experiment

    10% - practical use of experimental techniques

     10% - independence and originality

     10% - answering to questions during the experiments

     30% - laboratory notebook

     10% - quality and content of oral presentation

     10% - answering to question during oral presentation

Last week: reproducing randomly chosen experiment – 30%

Week-by-week content, assignments and reading

List of experiments:

Astrophysics, Dark matter, Rutherford scattering, Spectrometry   grating and prism, Speed of sound, Supersonic waves, Zeeman effect, Light polarization, Faraday effect and optical activity, Photoelectric effect, Frank-Hertz effect, Laser and its applications, Two-slits interference, Ferromagnetism, Curie temperature, Superconductivity, Spatial Light Modulator and Fourier transformation, Thermoluminescence, Black-body radiation, Characterizing Star Clusters

 Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

 

0321-2121-02
 מעבדה בפיזיקה ב 1
 Physics Laboratory B1
פרופ בק-סבטיצקי שרה חיהמעבדה פיזיקה-שנקר501 ב'1700-1300 סמ'  א'
פרופ בק ברקאי רועי

זרם חילופין, מהירות הקול, גלים על-קוליים, סונאר, האפקט הפוטואלקטרי, קרינת חום, אפקט זימן, טמפרטורות קירי, גלי מיקרו, מדידה שדה מגנטי, קיטוב, עקיפה בסדק, התאבכות בשכבות דקות, ספקטרומטר סריג ופריסמה, אפקט פרדיי ופעילות אופטית, הלייזר ושימושיו, ניסוי פרנק-הרץ, אקטיבציה על-ידי ניטרונים, מוליכים למחצה, עיבוד אותות ב- א.ק.ג. + נשימה, פיזור רותרפורד, תרמולומינוסנציה, פענוח צילומי טלסקופ האבל.

0321-2121-03
 מעבדה בפיזיקה ב 1
 Physics Laboratory B1
פרופ בק-סבטיצקי שרה חיהמעבדה פיזיקה-שנקר501 ג'1700-1300 סמ'  א'
פרופ בק ברקאי רועי
זרם חילופין, מהירות הקול, גלים על-קוליים, סונאר, האפקט הפוטואלקטרי, קרינת חום, אפקט זימן, טמפרטורות קירי, גלי מיקרו, מדידה שדה מגנטי, קיטוב, עקיפה בסדק, התאבכות בשכבות דקות, ספקטרומטר סריג ופריסמה, אפקט פרדיי ופעילות אופטית, הלייזר ושימושיו, ניסוי פרנק-הרץ, אקטיבציה על-ידי ניטרונים, מוליכים למחצה, עיבוד אותות ב- א.ק.ג. + נשימה, פיזור רותרפורד, תרמולומינוסנציה, פענוח צילומי טלסקופ האבל.
0321-2121-04
 מעבדה בפיזיקה ב 1
 Physics Laboratory B1
פרופ בק-סבטיצקי שרה חיהמעבדה פיזיקה-שנקר501 א'1200-0800 סמ'  א'
פרופ בק ברקאי רועי
זרם חילופין, מהירות הקול, גלים על-קוליים, סונאר, האפקט הפוטואלקטרי, קרינת חום, אפקט זימן, טמפרטורות קירי, גלי מיקרו, מדידה שדה מגנטי, קיטוב, עקיפה בסדק, התאבכות בשכבות דקות, ספקטרומטר סריג ופריסמה, אפקט פרדיי ופעילות אופטית, הלייזר ושימושיו, ניסוי פרנק-הרץ, אקטיבציה על-ידי ניטרונים, מוליכים למחצה, עיבוד אותות ב- א.ק.ג. + נשימה, פיזור רותרפורד, תרמולומינוסנציה, פענוח צילומי טלסקופ האבל.
0321-2122-01
 מעבדה בפיזיקה ב 2
 Physics Laboratory B2
ד"ר בן שלום משהמעבדה פיזיקה-שנקר501 ג'1200-0800 סמ'  ב'

זרם חילופין, מהירות הקול, גלים על-קוליים, סונאר, האפקט הפוטואלקטרי, קרינת חום, אפקט זימן, טמפרטורות קירי, גלי מיקרו, מדידה שדה מגנטי, קיטוב, עקיפה בסדק, התאבכות בשכבות דקות, ספקטרומטר סריג ופריסמה, אפקט פרדיי ופעילות אופטית, הלייזר ושימושיו, ניסוי פרנק-הרץ, אקטיבציה על-ידי ניטרונים, מוליכים למחצה, עיבוד אותות ב- א.ק.ג. + נשימה, פיזור רותרפורד, תרמולומינוסנציה, פענוח צילומי טלסקופ האבל.

In the second-year Physics Laboratory students perform 7-9 experiments each semester. The experiments are chosen from a list of 25. 10 of the experiments deal with Acoustics and Optics and are related to material in the second-year Waves course. The other experiments are in Atomic, Nuclear, Solid State, and Astrophysics. The course emphasizes measurment and data analysis techniques and preparation of Laboratory reports.

0321-2122-02
 מעבדה בפיזיקה ב 2
 Physics Laboratory B2
ד"ר בן שלום משהמעבדה פיזיקה-שנקר501 ג'1700-1300 סמ'  ב'

זרם חילופין, מהירות הקול, גלים על-קוליים, סונאר, האפקט הפוטואלקטרי, קרינת חום, אפקט זימן, טמפרטורות קירי, גלי מיקרו, מדידה שדה מגנטי, קיטוב, עקיפה בסדק, התאבכות בשכבות דקות, ספקטרומטר סריג ופריסמה, אפקט פרדיי ופעילות אופטית, הלייזר ושימושיו, ניסוי פרנק-הרץ, אקטיבציה על-ידי ניטרונים, מוליכים למחצה, עיבוד אותות ב- א.ק.ג. + נשימה, פיזור רותרפורד, תרמולומינוסנציה, פענוח צילומי טלסקופ האבל.

In the second-year Physics Laboratory students perform 7-9 experiments each semester. The experiments are chosen from a list of 25. 10 of the experiments deal with Acoustics and Optics and are related to material in the second-year Waves course. The other experiments are in Atomic, Nuclear, Solid State, and Astrophysics. The course emphasizes measurment and data analysis techniques and preparation of Laboratory reports.

0321-2122-03
 מעבדה בפיזיקה ב 2
 Physics Laboratory B2
ד"ר בן שלום משהמעבדה פיזיקה-שנקר501 ד'1200-0800 סמ'  ב'

זרם חילופין, מהירות הקול, גלים על-קוליים, סונאר, האפקט הפוטואלקטרי, קרינת חום, אפקט זימן, טמפרטורות קירי, גלי מיקרו, מדידה שדה מגנטי, קיטוב, עקיפה בסדק, התאבכות בשכבות דקות, ספקטרומטר סריג ופריסמה, אפקט פרדיי ופעילות אופטית, הלייזר ושימושיו, ניסוי פרנק-הרץ, אקטיבציה על-ידי ניטרונים, מוליכים למחצה, עיבוד אותות ב- א.ק.ג. + נשימה, פיזור רותרפורד, תרמולומינוסנציה, פענוח צילומי טלסקופ האבל.

In the second-year Physics Laboratory students perform 7-9 experiments each semester. The experiments are chosen from a list of 25. 10 of the experiments deal with Acoustics and Optics and are related to material in the second-year Waves course. The other experiments are in Atomic, Nuclear, Solid State, and Astrophysics. The course emphasizes measurment and data analysis techniques and preparation of Laboratory reports.

0321-2122-04
 מעבדה בפיזיקה ב 2
 Physics Laboratory B2
ד"ר בן שלום משהמעבדה פיזיקה-שנקר501 ד'1700-1300 סמ'  ב'

זרם חילופין, מהירות הקול, גלים על-קוליים, סונאר, האפקט הפוטואלקטרי, קרינת חום, אפקט זימן, טמפרטורות קירי, גלי מיקרו, מדידה שדה מגנטי, קיטוב, עקיפה בסדק, התאבכות בשכבות דקות, ספקטרומטר סריג ופריסמה, אפקט פרדיי ופעילות אופטית, הלייזר ושימושיו, ניסוי פרנק-הרץ, אקטיבציה על-ידי ניטרונים, מוליכים למחצה, עיבוד אותות ב- א.ק.ג. + נשימה, פיזור רותרפורד, תרמולומינוסנציה, פענוח צילומי טלסקופ האבל.

In the second-year Physics Laboratory students perform 7-9 experiments each semester. The experiments are chosen from a list of 25. 10 of the experiments deal with Acoustics and Optics and are related to material in the second-year Waves course. The other experiments are in Atomic, Nuclear, Solid State, and Astrophysics. The course emphasizes measurment and data analysis techniques and preparation of Laboratory reports.

0321-2130-01
 שיטות בפיזיקה עיונית 1
 Methods of Theoretical Physics 1
פרופ גולדשטיין משהשיעור ולפסון הנדסה001 ד'1400-1200 סמ'  א'
שיעור דאך005 ה'1700-1600 סמ'  א'

פונקציות מרוכבות, טורי וטרנספורמי Fourier. תורת Sturm-Liouville. הלפלסיאן בקואורדינטות גליליות וכדוריות. משוואות דיפרנציאליות חלקיות, הפרדת משתנים, פונקציות Green. פונקציות Legendre, הרמוניות כדוריות.

(a) Methods of Theoretical Physics I
Course for 2nd year Physics Students. The aim of the course is to provide the students with the mathematical tools necessary for research in physics.

- complex functions; analytic functions and singularities; complex integrals;
   residue theorem and its application to computation of definite integrals
- Fourier Series and Fourier Transform; Laplace Transform and their applications
- Sturm-Liouville operators; eigenfunctions and expansion in complete set of
   functions; Green's functions
- Partial Differential Equations: solution through separation of variables
   in spherical and cylindrical coordinates; solution via power series
- Legendre Polynomials and Legendre Functions; spherical harmonics

0321-2130-02
 שיטות בפיזיקה עיונית 1
 Methods of Theoretical Physics 1
מר כהן רועיתרגיל פיזיקה-שנקר204 ה'1800-1700 סמ'  א'

פונקציות מרוכבות, טורי וטרנספורמי Fourier. תורת Sturm-Liouville. הלפלסיאן בקואורדינטות גליליות וכדוריות. משוואות דיפרנציאליות חלקיות, הפרדת משתנים, פונקציות Green. פונקציות Legendre, הרמוניות כדוריות.


0321-2130-03
 שיטות בפיזיקה עיונית 1
 Methods of Theoretical Physics 1
מר משה אביבתרגיל פיזיקה-שנקר204 ד'1500-1400 סמ'  א'

פונקציות מרוכבות, טורי וטרנספורמי Fourier. תורת Sturm-Liouville. הלפלסיאן בקואורדינטות גליליות וכדוריות. משוואות דיפרנציאליות חלקיות, הפרדת משתנים, פונקציות Green. פונקציות Legendre, הרמוניות כדוריות, חשבון וריאציות.

0321-2130-04
 שיטות בפיזיקה עיונית 1
 Methods of Theoretical Physics 1
מר כהן רועיתרגיל פיזיקה-שנקר222 ב'1200-1100 סמ'  א'

פונקציות מרוכבות, טורי וטרנספורמי Fourier. תורת Sturm-Liouville. הלפלסיאן בקואורדינטות גליליות וכדוריות. משוואות דיפרנציאליות חלקיות, הפרדת משתנים, פונקציות Green. פונקציות Legendre, הרמוניות כדוריות, חשבון וריאציות.


0321-2131-01
 שיטות בפיזיקה עיונית 2
 Methods of Theoretical Physics 2
פרופ ברקנא רנןשיעור הנדסה כתות ח102 ד'1300-1200 סמ'  ב'
שיעור כיתות דן דוד001 ה'1200-1000 סמ'  ב'

פונקציית גמה וגרורותיה. פונקציות בסל, תכונותיהן ויישומיהן.
עוד פונקיות מיוחדות -- Hermite, Laguerre, Chebyshev ופונקציות היפר-גיאומטריות.
ניתוח אסימפטוטי של אינטגרלים ושל משוואות דיפרנציאליות: טורים אסימפטוטיים, שיטת המורד התלול ביותר.
הפרעות סינגולריות של משוואות דיפרנציאליות: שכבות גבול, WKB.
מבוא לתורת החבורות:  חבורות לי והצגותיהן.  חבורת הסיבובים.

Methods of Theoretical Physics 2

Instructor

Benjamin Svetitsky

Email :bqs@julian.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2nd semester, 2017-18

Number of Hours/ Credits

2h lec. + 1h ex.

Mandatory/Elective

Required course

Prerequisites

Methods of Theoretical Physics 1

Year in program & how often given, if relevant

2nd year (physics)/
3rd year (physics+EE)


Syllabus

Course overview – short abstract

Special functions; asymptotic analysis; singular perturbations of differential equations; introduction to group theory

Learning outcomes – short description

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 10%
Final exams – 90%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1:  Gamma function; digamma, beta functions.

Week 2:  Incomplete gamma function and related functions. Bessel functions: generating function, recurrence relations, power series, Bessel equation.

Week 3:  Bessel functions: integral representations.  Separation of Helmholtz equation in cylindrical coordinates; Fourier-Bessel series.

Week 4: Neumann functions, Hankel functions.

Week 5: Modified Bessel functions, spherical Bessel functions.  Contour integral representations and asymptotic forms.

Week 6: Hermite polynomials.

Week 7: Laguerre, associated Laguerre, and Chebyshev polynomials.  Asymptotic series.

Week 8: Asymptotic approximations to integrals: integration by parts, Laplace’s method, Watson’s Lemma.

Week 9: General Laplace integrals.  Stirling series for the gamma function. Stationary phase method and the Riemann-Lebesgue lemma.

Week 10: Steepest descent.

Week 11:  Singular perturbations of differential equations: boundary layer theory, WKB.

Week 12: Introduction to group theory.  Matrix groups.

Week 13: Lie groups and Lie algebras

Required texts

Mathematical Methods for Physicists, G. B. Arfken and H. J. Weber

Advanced Mathematical Methods for Scientists and Engineers, C. M. Bender and S. Orszag

0321-2131-02
 שיטות בפיזיקה עיונית 2
 Methods of Theoretical Physics 2
מר אוטמזגין נדב יוסףתרגיל אורנשטיין111 ב'1700-1600 סמ'  ב'

פונקציות Bessel, פונקציות Bessel כדוריות והקשר עם בעיות כדוריות וגליליות, פונקציות גמא, פונקציות מיוחדות: הרמיט, לגר, היפרגאומטריות, שיטת המורד התלול ביותר, פיתוחים אסימפטוטיים, שיטת WKB, תורת חבורות.

0321-2131-03
 שיטות בפיזיקה עיונית 2
 Methods of Theoretical Physics 2
מר אוטמזגין נדב יוסףתרגיל פיזיקה-שנקר104 א'1400-1300 סמ'  ב'

פונקציות Bessel, פונקציות Bessel כדוריות והקשר עם בעיות כדוריות וגליליות, פונקציות גמא, פונקציות מיוחדות: הרמיט, לגר, היפרגאומטריות, שיטת המורד התלול ביותר, פיתוחים אסימפטוטיים, שיטת WKB, תורת חבורות.

0321-2701-01
 סמינר תלמידים בתכנית המצטיינים שנה ב'
 Honors students seminar, year 2
ד"ר סוכובסקי חייםסמינר קפלון319 ב'1100-0900 סמ'  א'

לימוד על ידי קריאה מודרכת והצגת החומר על ידי תלמידים. ראה סילבוס מפורט.

Guided reading and material presentation by the students. See detailed syllabus.

0321-3005-01
 פרויקט
 Students Project
פרופ קרלינר מארקפרוייקט פיזיקה-שנקר105 ה'1200-0900 סמ'  ב'
פרופ קנטור יעקב
ד"ר ברק לירון
ד"ר ברומברג עומר
ד"ר אילן רוני
פרופ פוזננסקי דב

חובה לכל התלמידים: בחירת נושא בהנחיית המורים, עבודה עצמאית ואיסוף חומר על הנושא, פגישות עם המורים בּנדון, כתיבת מאמר מסכם קצר בנושא, כתיבת ביקורת עמיתים על מאמרים והרצאה פרונטאלית על הנושא.

 

 

0321-3101-01
 קוונטים 2
 Quantum Theory 2
פרופ סבטיצקי בנימיןשיעור אודיטור' לב009 ה'1200-1000 סמ'  א'
שיעור אוד' מלמד006 ג'1200-1000 סמ'  א'

חיבור תנע זוויתי, סימטריה ושימושיה, חבורת הסיבובים.
שיטות קירוב למצבים סטציונריים, תיקונים באטום מימן.
חלקיקים זהים, עקרון  Pauli, אטום הליום.
תורת הפרעות עבור התפתחות בזמן, כלל הזהב של  Fermi. מעברים קרינתיים באטום.

תורת הפיזור 
אטומים מרובי אלקטרונים והטבלה המחזורית של  Mendeleev.
 

 

Quantum Theory 2 Syllabus

Benjamin Svetitsky
Email: bqs@julian.tau.ac.il

1st semester 2018-19
4 h lecture + 2h exercises

Required course

Prerequisites:
Quantum Theory 1

3rd year course (physics)/
4th year course (physics+EE)

Course overview

Calculational methods in non-relativistic quantum mechanics and their application to atomic physics

Grade structure:

Assignments – 10%
Final exam – 90%

Week-by-week content

Week 1: Addition of angular momentum.

Week 2: Symmetry in quantum mechanics; rotation group.

Week 3: Perturbation theory for stationary states.

Week 4: Perturbations in the hydrogen atom: Stark effect, relativistic corrections, spin-orbit coupling, hyperfine structure.

Week 5: Tensor operators and the Wigner-Eckart Theorem.

Week 6: Zeeman effect. Variational method.

Week 7: WKB method. Identical particles.

Week 8: Helium atom.

Week 9: Time-dependent perturbation theory; Fermi Golden Rule.

Week 10: Radiative transitions in atoms.

Week 11: Non-relativistic collision theory: phase shifts.

Week 12: Resonances, inelastic collisions, Born approximation.

Week 13: Structure of complex atoms; the Periodic Table.

Required texts

Quantum Physics, S. Gasiorowicz

Modern Quantum Mechanics, J. J. Sakurai and J. Napolitano

Introduction to Quantum Mechanics, D. J. Griffiths

0321-3101-02
 קוונטים 2
 Quantum Theory 2
מר חליפה לוי רזתרגיל אורנשטיין111 ה'1000-0800 סמ'  א'

שיטות קרוב לפתרון משוואת שרדינגר, חלקיקים זהים, המערכת המחזורית, מבוא לספקטרוסקופיה אטומית ומולקולרית, תורת הפיזור, סימטריה בתורת הקוונטים, מבוא למשוואות יחסותיות.


0321-3101-03
 קוונטים 2
 Quantum Theory 2
מר חליפה לוי רזתרגיל אורנשטיין103 ב'1300-1100 סמ'  א'

שיטות קרוב לפתרון משוואת שרדינגר, חלקיקים זהים, המערכת המחזורית, מבוא לספקטרוסקופיה אטומית ומולקולרית, תורת הפיזור, סימטריה בתורת הקוונטים, מבוא למשוואות יחסותיות.

0321-3103-01
 מבוא למצב מוצק
 Introduction to Solid State Physics
פרופ דגן יורםשיעור דאך005 ב'1100-1000 סמ'  א'
שיעור דאך005 ה'1600-1400 סמ'  א'

המבנה הגבישי, פיזור קרניX  בגבישים, הקשר הגבישי, פונונים, תכונות תרמיות, אלקטרונים חפשיים, תורת הפסים, דינמיקה סמיקלאסית, שדה מגנטי.


 

Bravais lattice, reciprocal lattice; Bragg scattering and von Laue condition; cohesion energy. Vibrations in a lattice: Dulong-Petit law, normal modes in 1D and 3D, the elasticity tensor; heat capacity - Debye and Einstein models, Debye-Waller factor, stability of lattices; Mermin-Wagner theorem. Electrons in a lattice: Drude and Sommerfeld models, interacting electron gas; Bloch theorem, tight-binding and nearly free electrons; semi-classical dynamics, conductivity, Bloch-Zener oscillations, Hall effect, de-Haas van-Alphen effect.
0321-3103-02
 מבוא למצב מוצק
 Introduction to Solid State Physics
מכלין רוניתרגיל אורנשטיין103 ה'1700-1600 סמ'  א'
  המבנה הגבישי, פיזור קרני  X  בגבישים, הקשר הגבישי, פונונים, תכונות תרמיות, אלקטרונים חפשיים, תורת הפסים, מוליכים למחצה.
0321-3103-03
 מבוא למצב מוצק
 Introduction to Solid State Physics
מכלין רוניתרגיל בנין רב תחומי315 ב'1000-0900 סמ'  א'
  המבנה הגבישי, פיזור קרני  X  בגבישים, הקשר הגבישי, פונונים, תכונות תרמיות, אלקטרונים חפשיים, תורת הפסים, מוליכים למחצה.
0321-3108-01
 מבוא לאסטרופיזיקה
 Introduction to Astrophysics
פרופ נקר אהודשיעור אוד' מלמד006 ג'1600-1400 סמ'  ב'
שיעור אוד' מלמד006 ה'1500-1400 סמ'  ב'

 תכונות תצפיתיות של כוכבים, מבנה כוכבים, התפתחות כוכב, כוכבים קומפקטיים, תווך בין כוכבי, גלקסיות, קוסמולוגיה

Introduction to Astrophysics Syllabus

 Instructor

Dovi Poznanski

Email : dovi@tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2018B

Number of Hours/ Credits

3+1

Mandatory/Elective

Elective (except physics only majors)

Prerequisites

Analytical Mechanics, Special Relativity, QM1

Year in program & how often given, if relevant

Year 3 of physics, given annually

 

Course overview – short abstract

Stars - observations, stellar structure, stellar evolution, compact stars, interstellar medium, galaxies, cosmology.

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Assessment: coursework and grade structure

Final exam – 100%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1 Introduction, basic stellar observations

Week 2-4 Stellar physics

Week 5-6 Stellar evolution, compact remnants

Week 7-8 Star formation, Interstellar medium

Week 9 Galaxies

Week 10 Gravitational Lensing

Week 11-13 Cosmology (introduction, Friedman equations, solutions, observations, Cosmic Microwave Background, early Universe)

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

Astrophysics in a Nutshell by Dan Maoz, Princeton University Press

 

0321-3108-02
 מבוא לאסטרופיזיקה
 Introduction to Astrophysics
מר גוטליב אורתרגיל אוד' מלמד006 ה'1600-1500 סמ'  ב'

מבנה כוכבים, רקע תצפית דיאגרמת HR, משוואות של מבנה כוכב, דלק גרעיני, התפתחות כוכב, צורות המוות של כוכבים. מבנה הגלקסיה, ערפיליות ושרידי סופרנובות, קוסמולוגיה, התפשטות היקום, קרינה 3°K .

0321-3109-01
 אלקטרומגנטיות אנליטית
 Analytical Electromagnetism
פרופ יצחקי ניסןשיעור אוד' מלמד006 ב'1400-1300 סמ'  א'
שיעור אוד' מלמד006 ה'1400-1200 סמ'  א'

משוואות מקסוול בריק ובחומר. אלקטרוסטטיקה, מולטיפולים, בעיות תנאי שפה, מגנטוסטטיקה. דינמיקה: פוטנציאלים, כיול, משוואות גלים, זרימת אנרגיה. גלים מישוריים, גלים בחומר, תופעות אופטיות. קרינה של מטענים בדידים ומערכות רציפות, מולטיפולים ואנטנות. תורת היחסות: דינמיקה של חלקיקים יחסותיים ושדות אלקטרומגנטיים.


Electromagnetism Syllabus

Instructor

Nissan Itzhaki

Email :nitzhaki@post.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

[Fall 2018]

Number of Hours/ Credits :[3 hours]

Mandatory/Elective

[Elective]

Prerequisites

[list prerequisites, if relevant]

Year in program & how often given, if relevant

[3rd year]

  Course overview – short abstract

We introduce basic concepts of EM and discuss some elementary examples.

Assessment: coursework and grade structure

Final exams – 100%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Fundamentals of static electromagnetism

Week 2: Multipole Fields

Week 3: Laplace and Poisson equations

Week 4: Dynamic electromagnetism

Week 5: Electromagnetic waves

Week 6: Reflections and refraction

Week 7: Waveguides

Week 8: Retarded potentials

Week 9: Antennas 1

Week 10: Antennas 2

Week 11: Classical electron theory 1

Week 12: Classical electron theory 2

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

Wald, Carroll

0321-3109-02
 אלקטרומגנטיות אנליטית
 Analytical Electromagnetism
מר רוזנמן גאורגי-גריתרגיל פיזיקה-שנקר204 א'1300-1200 סמ'  א'

משוואות מקסוול בריק ובחומר. שיטות באלקטרוסטטיקה. פוטנציאלים, כיול, משוואות גלים, זרימת אנרגיה. קווי תמסורת, מנחי גלים ותיבות תהודה. קרינה של מטענים בדידים ומערכות רציפות; אנטנות. פיזור קרינה. דינמיקה של חלקיקים יחסותיים ושדות אלקטרומגנטיים.


0321-3109-03
 אלקטרומגנטיות אנליטית
 Analytical Electromagnetism
מר רוזנמן גאורגי-גריתרגיל פיזיקה-שנקר204 ד'0900-0800 סמ'  א'

משוואות מקסוול בריק ובחומר. שיטות באלקטרוסטטיקה. פוטנציאלים, כיול, משוואות גלים, זרימת אנרגיה. קווי תמסורת, מנחי גלים ותיבות תהודה. קרינה של מטענים בדידים ומערכות רציפות; אנטנות. פיזור קרינה. דינמיקה של חלקיקים יחסותיים ושדות אלקטרומגנטיים.

0321-3113-01
 מצב מוצק ב
 Solid State Physics B
ד"ר בן שלום משהשיעור ותפיזיקה-שנקר104 ה'1400-1200 סמ'  ב'
שיעור ותפיזיקה-שנקר222 ד'1300-1200 סמ'  ב'

מוליכים למחצה: מבנה פסים במוליכים, מבודדים ומוליכים למחצה, מוליכים למחצה אינטרינזים ואקסטרינזים, צומת p-n ומוליכים למחצה לא הומוגנים.

על-מוליכות: משוואות לונדון, תאוריות
BCS, תיאוריות גינזבורג-לנדאו, על-מוליכים מסוג 2, קשרי פאזה, אפקט ג'וזפסון, קוונטיזציה של שטף, זרמים תמידיים, אפקטים של פלוקטואציות.

מגנטיות: אפקטים אורביטליים ואפקטים ספיניים, חוק קירי-וייס, פרומגנטים, קירות בלום, אינטרקצית שחלוף, אנטיפרומגנטים, מודל איזינג, מודל הייזנברג, גלי ספין. 
 

 

 

Solid State B Syllabus

 Prof. Eran Sela

eranst@post.tau.ac.il

2017-2018 Semester B

3 hours per week

Elective

3rd year, given yearly

  Course overview – short abstract

Semiconductors: intrinsic and extrinsic, impurities, pn junctions, in and out of equilibrium, Einstein relations; Magnetism: diamagnetism and paramagnetism, magnetism of itinerant electrons, magnetic interactions, magnetic order, spin waves; Superconductivity: London theory, thermodynamics, Ginsburg Landau theory, Josephson junctions, flux quantization, Little Parks experiment.

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 10%

Final exams – 90%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Introduction to semiconductors

Week 2: Density in the presence of impurities

Week 3: Non-homogeneous semiconductors

Week 4: pn-junctions

Week 5: Thermodynamic magnetism

Week 6: Paramagnetism and Diamagnetism

Week 7: Pauli paramagnetism and Landau diamagnetism

Week 8: Kondo effect

Week 9: Ground state of quantum ferromagnets and antiferromagnets

Week 10: Magnetism – high temperature expansion, Phase transitions

Week 11: Superconductivity introduction

Week 12: London theory and thermodynamics

Week 13: Ginsburg Landau theory

Required text

N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics, 539.1 ASH (main text) C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, 539.1 KIT (Supplemntary text) C. Kittel, Quantum Theory of Solids, 519.1 KIT (Advanced) J.M. Ziman, Principles of the theory of solids, 539.1 ZIM (Advanced) P.G. de-Gennes, Superconductivity of metals and alloys, New York: Benjamin, 1966 M. Tinkham, Introduction to superconductivity, New York: McGraw-Hill, 1996

0321-3118-01
 מעבדה בפיזיקה ג-שנתית
 Physics Laboratory C
פרופ אברמוביץ הלינהמעבדה פיזיקה-שנקר109 א'1200-0900 סמ'  א'
מעבדה פיזיקה-שנקר109 א'1600-1300 סמ'  א'
מעבדה פיזיקה-שנקר109 ב'1200-0900 סמ'  ב'
מעבדה פיזיקה-שנקר109 ב'1600-1300 סמ'  ב'
מעבדה פיזיקה-שנקר109 ד'1200-0900 סמ'  א'
מעבדה פיזיקה-שנקר109 ד'1200-0900 סמ'  ב'
מעבדה פיזיקה-שנקר109 ד'1600-1300 סמ'  א'
מעבדה פיזיקה-שנקר109 ד'1600-1300 סמ'  ב'

מחשבים, אפקט מוסבאור, אפקט קומפטון, התלכדויות גמא-גמא, ביקוע גרעיני, חלקיקים, זמן חיים של מיואון, ספקרוסקופיה אטומית, ספקטרוסקופיה מולקולרית, גז אלקטרונים, טמפרטורות נמוכות, טרנספורט תלוי ספין, פלואורסנציה בקרני X, תהודה מגנטית גרעינית, תקשורת לייזרים, סיבים אופטיים, אסטרונומיה, עידוש כבידתי.

Physics Laboratory C Syllabus

Course overview – short abstract

Head Instructor

Hadar Cohen

Email

Hadar.Cohen@cern.ch

Academic Year, Semesters

3rd, A+B

Number of Hours/ Credits

9 Points

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

Lab A + B

Year in program & how often given, if relevant

3rd Year, given every year

 

  • Physics Laboratory C is a compulsory course for third year physics students.
  • The purpose of LabC is to prepare students to future research work.
  • LabC covers all areas of physics studied at TAU: elementary particles, nuclear physics, condensed matter physics, laser physics, medical physics and astronomy.
  • LabC is an independent course, and is not supposed to complement other courses. Most of the material will be new to the students, requiring an extensive preparation effort before starting the experimental work at the laboratory.
  • The experiments are performed by students in pairs, with as little help from tutors as possible.
  • Each experiment takes 4 teaching weeks, 1 week for preparation, 2 weeks for performance and 1 week for data analysis and writing the report.

Learning outcomes – short description

  • Students will be capable of oral and written scientific communication, and will prove that they can think critically and work independently.
  • Students would master advanced physics concepts
  • Students will Analyze, interpret, and evaluate scientific hypotheses and theories using rigorous methods (including statistical and mathematical techniques).

Assessment: coursework and grade structure

Each pair will perform three experiments, each worth 3 credit points for a total of 9 credit points per semester. An experiment’s grade is composed of:

Pre-experiment exam – 30%

Experimental work – 10%

Final report – 60%

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

As mentioned in the course’s description, the lab covers all fields of TAU experimental departments, hence the literature covers all topics accordingly.

 

0321-3300-01
 פרוייקט מחקר לתלמידי תכנית המצטיינים
 Honors students research project
פרופ ליפשיץ רוןפרוייקט סמ'  א'
פרוייקט סמ'  ב'

בית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה מקיים תכנית הצטיינות (Honors Program) לתלמידי שנה ג'. מטרת התכנית לאפשר לתלמידים מצטיינים במיוחד לחוות חווית מחקר אמיתית כבר במהלך התואר הראשון, ובכך לסלול את דרכם להמשך ישיר וטבעי ללימודים מתקדמים בפיזיקה. ההצטרפות הרשמית לתכנית היא בתחילת שנה ג', שבמהלכה מבצעים התלמידים פרויקט מחקר מדעי בהיקף שנתי עם חבר סגל מבית הספר. נושא הפרויקט הוא חלק מהמחקר השוטף של חבר הסגל, ובכך ניתנת הזדמנות לחקור בעיות עכשוויות בחזית הפיזיקה, ולהכיר מקרוב תחום מחקר וקבוצת מחקר באוניברסיטה. הפרויקט עשוי להוות בסיס לעבודת מחקר לתואר מוסמך או דוקטורט ישיר.

0321-3804-01
 מבוא לחלקיקים וגרעין
 Introduction to Particles and Nuclei
ד"ר ברק לירוןשיעור אוד' מלמד006 ג'1200-0900 סמ'  ב'

Introduction to Particles and Nuclei  Syllabus

Instructor

Liron Barak

Email :lironbarak1@mail.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2017-2018, 2nd

Number of Hours/ Credits :3/4

Mandatory/Elective

Mandatory

Prerequisites

Quantum1

Year in program & how often given, if relevant

3rd, every year

Course overview – short abstract

The course introduces our current understanding of fundamental physics as encoded in the standard model, and the basic theoretical and experimental techniques used in current particle-physics research. 

  • Prerequisites – special relativity, symmetries
  • Introduction to basic concepts and the standard model
  • Properties of decays and cross sections
  • Interactions of particles with matter
  • Particle accelerators and detectors
  • Quantum relativistic equations (Dirac, Klein-Gordon)
  • Lagrangians, gauge interactions and the Higgs mechanism.
  • Physics beyond the standard model
  • Nuclear radioactivity
  • Nuclear models and structure

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 10%

Final exams – 90%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Introduction

Week 2: The Standard Model

Week 3: Decays and Scattering

Week 4: Accelerators and Colliders

Week 5: Maxwel and Klein-Gordon equations

Week 6: Particle detection

Week 7: Dirac equation

Week 8: Gauge theory, QED and QCD

Week 9: EW theory no Higgs

Week 10: Higgs mechanism

Week 11: Flavor physics

Weeks 12-14: Nuclear structure

Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

Introduction to Elementary Particles, Griffiths

Quarks and Leptons, Halzen and Martin

Introduction to Elementary Particles, Perkins

Modern Particle Physics, Thomson

Introduction to Nuclear and Particle Physics, Das and Ferbel

The Experimental Foundations of Particle Physics, Cahn and Goldhaber

Gauge Theories of the Strong, Weak, and Electromagnetic Interactions, Quigg

0321-3804-02
 מבוא לחלקיקים וגרעין
 Introduction to Particles and Nuclei
מר קורן גיאתרגיל פיזיקה-שנקר104 ה'1700-1600 סמ'  ב'

הקורס כולל את התיאור הבסיסי של חלקיקים וגרעינים, סימטריות וחוקי שימור, אינטראקציות בסיסיות ומודלים של מבנה הדרוני וגרעיני.

0321-3811-01
 מבוא לכימיה פיזיקלית לפיזיקאים
 Introduction to physical chemistry for physicists
פרופ זלצר יורםשיעור קפלון118 ד'1900-1600 סמ'  ב'

מבוא למבנה אלקטרוני של מולקולות, מולקולות בשדות חשמליים, ספקטרוסקופיה ויברציונית ורוטטורית של מולקולות (IR ו- Raman), מעברים אלקטרונים (ספקטרוסקופיה בתחום ה- uv ו- vis), קינטיקה: ראקציות כימיות בפאזות מעובות, דינמיקה של המסה, תאוריית מעבר אלקטרון בתמיסה, תאוריית מעבר אלקטרון בין מולקולות ומשטחים (אלקטרוכימיה ואלקטרוניקה מולקולארית).

 

דרישות מקדימות: קוונטים 1+2, תרמודינמיקה סטטיסטית.

 

0321-4110-01
 תרמודינמיקה ומכניקה סטטיסטית
 Thermodynamics & Statistical Mechanics
פרופ אנדלמן דודשיעור פיזיקה-שנקר204 א'1000-0900 סמ'  א'
שיעור פיזיקה-שנקר204 ד'1100-0900 סמ'  א'
  • תרמודינמיקה: חוקי יסוד, אנטרופיה, טרנספורם לז'נדר, פוטנציאלים תרמודינמים, קשרי מאקסוול ותכונות האקסטרמום.
  • יסודות מכניקה סטטיסטית קלאסית: תכונות מרחב הפאזות, פונקצית צפיפות, אנטרופית שאנון, עקרונות מקסימום של אנטרופיה, צבירים. 
  • יסודות מכניקה סטטיסטית וקוונטית: הרחבת עקרונות קלאסיים למכניקה קוונטית, מטריצת צפיפות.  גז אידיאלי (קלאסי, בוזה-איינשטיין, פרמי-דיראק). פוטונים ופונונים.
  • מערכות עם אינטרקציות: מודלים פתירים במדוייק, שיטות וריאציה והפרעות, פיתוח בטורים. מעברי פאזה מסדר ראשון ושני, דיאגרמת הפאזות, בניית מאקסוול, טיפולים מקורבים, תורת השדה הממוצע. תורת לנדאו, כיול, אינדקסים קריטים, אוניברסליות. חבורת רנורמליזציה.

Thermodynamics and Statistical Mechanics  (Core graduate Course)
תיבת טקסט: Weekly division
week	subject
1	Thermodynamics: Basics, Postulates 0-2, temperature, Entropy.
Ideal gas, Tonks gas
2	Van der Waals. Thermodynamic potentials. Minimax principles.
3	Phase diagrams. Maxwell cosntruction. Gibbs rule. Lattice models.
4	Postulate 3. Liouville theorem. Shannon entropy.
5	Entropy maximization in classical stat. mech. ensembles
6	Equipartition and virial theorems. Applications
7	Quantum stat. mech. Density matrix. Entropy. Lattice models
8	1D, 2D, Bethe lattice phase transitions. Mean field.
9	Quantum ideal gas. High-T for bosons and fermions.
10	Virial exapansion. Application to van der Vaals.
11	Debey-Huckel. Approximate methods. Monte Carlo.
12	Second order phase transitions: Landau theory. Critical exponents.
13	Kadanoff scaling. Real space renormalization. Fixed points.

Detailed program

Week 1: Thermodynamics: Basics, Postulates 0-2, temperature, Entropy. Ideal gas, Tonks gas.

  • Variables (intensive, extensive), functions, concepts.
  • Reversible & irreversible processes. Postulate 0.
  • Postulate 1. Postulate 2. Carnot cycle, efficiency,
  • Thermodynamic temperature. Kelvin scale.
  • Ideal gas.Entropy. Tonks gas.

Week 2: Van der Waals. Thermodynamic potentials. Minimax principles.

  • Water phase diagram. Transitions and critical point.
  • Van Der Waals (VDW) gas + law of corresponding states. 
  • Legendre transforms. Thermodynamics potentials (energy U, enthalpy H, Helmholtz free energy F, Gibbs free energy G, grand potential J), Maxwell relations.
  • Max S, min U, minima of F and G
  • Stability conditions,  Global minimum.
  • La Chatelier principle, local minimum.

Week 3: Phase diagrams. Maxwell cosntruction. Gibbs rule. Lattice models.

  • VDW gas view via Helmholtz free energy. Maxwell construction.
  • VDW gas view via Gibbs free energy. Maxwell construction.
  • Latent heat.
  • Solid-solid melt diagram (liquidus, solidus, eutectic).
  • Liquid mixtures.  Definition of: Lattice binary melt vs.
  • Lattice gas vs. Ising
  • Gibbs phase rule.
  • Black body radiation, from classical EM.
  • 3rd postulate

Week 4: Postulate 3. Liouville theorem. Shannon entropy.

  • 3rd postulate (coninued) C_V->0 for T=0. Meaning of "only one ground state" (examples, FD, BE, Debye phonons)
  • 1D harmonic oscillator, and Bohr-Somerfeld quantization:
  • demonstration that \Gamma=\int dp dq/h.
  • Analytical mechanics, Lagrangian & eqns of motion,
  • Canonical variables,Hamiltonian & eqns of motion.
  • Poisson brackets, Poincare theorem. All this - just quotations; no proof.
  • Phase space; flow in phase space is incompressible.
  • Liouville's theorem (just quotation) and Liouville's equation,  in form of Poisson brackets, and in form of "mass conservation" law.
  • Introduction to Shannon entropy.

Week 5: Entropy maximization in classical stat. mech. ensembles

  • Extremum of entropy. Microcanonical. Gibbs paradox.
  • Canonical ensemble. Example: Ideal gas, de Broglie wavelenth  
  • Tonks gas. Ideal polymer (continuum). Ideal lattice polymer.
  • p-T ensemble (only definition).
  • Grand partition function (only definition). Example: ideal polymer

Week 6: Equipartition and virial theorems. Applications

  • Ideal polymer in grand-canonical ensemble compared to canonical ensemble.
  • Time dependence of entropy. Coarse-grained entropy.
  • Equipartition and virial theorems. Application to quadratic forms.
  • Dulong-Petit law.
  • From virial theorem to equation of state using the pair correlation function

Week 7: Quantum stat. mech. Density matrix. Entropy. Lattice models

  • Concepts in quantum mechanics: bra-ket, orthonormal set, operator.
  • Projection operator for a pure state. Quantum average using projection operator. Mixed state. Density operator/matrix.
  • Von Neuman-Liouville equation.
  • Entropy and density matrix for microcanonical and canonical ensembles.
  • Density matrix of single particle in a box.
  • Electron spin - quantum treatment, density matrix, partition function, magnetization
  • Lattice models: Ising (ferro and anti-ferro), Heisenberg (quantum and classical), XY model.
  • Solution of 1D Ising w/free boundaries

Week 8: 1D, 2D, Bethe lattice phase transitions. Mean field.

  • Spontaneous symmetry breaking
    • Why there is no phase transition if 1D? (free energy argument)
    • Transfer matrix for 1D Ising.
    • Why 1D argument of no-transition fails in 2D?
    • Critical point of 2D Ising: dual lattice, high/low temperature expansions.         
  • Mean-field (Weiss/Bragg-Williams).
  • Brief mention of Bethe-Peiels approximation.
  • Description of results of Onsager.
    • Recitations: Correlation in Ising w/periodic boundaries
    • Potts model

Week 9: Quantum ideal gas. High-T for bosons and fermions.

  • Quantum ideal gas, quantum corrections at high-T
    • (effective repulsion/attraction) in fermions/bosons

Week 10: Virial exapansion. Application to van der Vaals.

  • Virial expansion
  • Van der Waals gas from virial expansion

Week 11: Debey-Huckel. Approximate methods. Monte Carlo.

  • Debye-Huckel theory
  • Approximate methods: Gibbs inequality, Peierls inequality.
  • Monte Carlo  method

Week 12: Second order phase transitions: Landau theory. Critical exponents.

  • Phase transition types, historical remarks,liquid-magnetic analogy
  • Landau function, critical exponents \alpha, \beta.
  • Exponents \gamma, \delta.  Divergence of fluctuations.
  • Continuous Landau functional, treatment of fluctuations, Correlation function, exponents \nu and \eta.
  • Widom and Rushbrooke relations.

Week 13: Kadanoff scaling. Real space renormalization. Fixed points.

  • Landau function: (1) failure due to large fluctuations; (2) 1st order transition
  • Kadanoff scaling function of free energy.
  • Pameter space; example 2D Ising.
  • Real space renormalizxation. Fixed points (stable, unstable, mixed)
  • Identifying 1/y_1=\nu, \alpha=2-d\nu. Concept of k-space RG, and epsilon-expansion.

     

0321-4110-02
 תרמודינמיקה ומכניקה סטטיסטית
 Thermodynamics & Statistical Mechanics
מר לוי תוםתרגיל פיזיקה-שנקר204 ד'1200-1100 סמ'  א'

תרמודינמיקה: חוקי יסוד, אנטרופיה, טרנספורם לז'נדר, פוטנציאלים תרמודינמים, קשרי מאקסוול ותכונות האקסטרמום. יסודות מכניקה סטטיסטית קלאסית: תכונות מרחב הפאזות, פונקצית צפיפות, אנטרופית שאנון, עקרונות מכסימום של אנטרופיה, צבירים. משוואת בולצמן ומשפט ה-H. יסודות של מכניקה סטטיסטית וקוונטית: הרחבת עקרונות קלאסיים למכניקה קוונטית, מטריצת צפיפות.  גז אידיאלי (קלאסי, בוזה-איינשטיין, פרמי-דיראק). פוטונים ופונונים. מערכות עם אינטרקציות: מודלים פתירים במדויק, שיטות וואריציה והפרעות, פתוח בטורים. מעברי פאזה מסדר ראשון ושני, דיאגרמות של פאזות, מבנה מאקסוול, טיפולים מקורבים, תורת השדה הממוצע. תורת לנדאו, כיול, אינדקסים קריטים, אוניברסליות. חבורת רנורמליזציה.

Thermodynamics: Postulates, entropy, Legendre transforms, thermodynamic potentials, Maxwell relations, minimax principles. Basics of classical statistical mechanics: properties phase space, density function, Shannon entropy, maximum entropy principles, ensembles. Boltzmann equation and H-theorem. Basics of of quantum statistical mechanics: extension of classical principles to quantum mechanics, density matrix. Ideal gas (classical, Bose-Einstein,  Fermi-Dirac). Phonons and photons. Interacting systems: exactly solvable models, variational methods, perturbative methods, series expansions.  Phase transitions of first and second order, phase diagrams, Maxwell construction,  approximate treatments, mean field theory. Landau theory, scaling, critical indices, universality. Renormalization group.
0321-4111-01
 מכניקה סטטיסטית מחוץ לשיווי משקל
 Nonequilibrium Statistical Mechanics
פרופ קנטור יעקבשיעור פיזיקה-שנקר222 ד'1200-0900 סמ'  ב'

תהליכים סטוכסטיים, אנליזה הרמונית ומשפט ווינר-חינצ'ין. מהלך אקראי, תנועה בראונית ומשוואת דיפוזיה. משוואת לנז'בין, משפט פלוקטואציה-דיסיפציה ויחס אינשטיין. משוואת מאסטר ומשוואת פוקר-פלנק. משוואת בולצמן, אינטגרל התנגשויות ומשפט ה-H. תורת טרנספורט בסיסית וחישוב מקדמי טרמספורט. תורת התגובה הליניארית ויחסח קרמרס-קרוניג. תורת פלוקטואציות קוואזי-תרמודינמיות ויחסי הדדיות של אונסגר. נוסחת גרין-קובו. מערכות רחוקות משיווי משקל ומשפט יאז'ינסקי. פלסמה חסרת התנגשויות, משוואת וולאסוב וריסון לנדאו.
 

Stochastic processes, harmonic analysis and Wiener-Khinchine theorem. Random walk, Brownian motion and diffusion. Langevin equation, fluctuation dissipation theorem and Einstein relation. Master equation and Fokker-Planck equation. Boltzmann equation, collision integral and H-theorem. Elementary transport theory and calculation of transport coefficients. Linear reponse theory and Karmers-Kronig relations. Quasi-thermodynamic theory of fluctuations and Onsager reciprocal relations. Green-Kubo formula. Far-from equilibrium systems and Jarzynski equality. Colisionless plasma, Vlasov equation and Landau damping.
0321-4115-01
 פיזיקה קוונטית מתקדמת
 Advanced Quantum Physics
פרופ ליפשיץ רוןשיעור פיזיקה-שנקר204 ב'1100-0900 סמ'  א'
שיעור פיזיקה-שנקר204 ד'1600-1500 סמ'  א'

רענון והרחבה של מושגי יסוד: כולל אופרטורי סולם, מצבים קוהרנטים, ואינטגרלי מסילה של פיינמן. קוונטיזציה של שדות: אופרטורי חיסול ויצירה בוזוניים, השדה האלסטי ופונונים, השדה האלקטרומגנטי ופוטונים, בליעה, קרינה ופיזור של פוטונים. קוונטיזציה שנייה של מערכות רבות-חלקיקים: אופרטורי חיסול ויצירה פרמיוניים, מערכות של פרמיונים ובוזונים עם אינטראקציה, טרנספורמציות קנוניות, זיווג אלקטרונים, תורת BCS ועל-מוליכות. פיסיקה קוונטית יחסותית: משוואת קליין-גורדון ומשוואת דיראק. (אם ישאר זמן: קוונטיזציה שנייה של משוואת דיראק.)

 

Advanced Quantum Physics
תיבת טקסט: Weekly division
week	subject
1	Recap of basic notions
2	
3	
4	Quantization of fields 
5	
6	
7	
8	Second quantization of many-body systems
9	
10	
11	
12	Relativistic quantum mechanics
13
(Core graduate Course)

Detailed program

Weeks 1-3: Recap of basic notions

  • including ladder operators.
  • coherent states.
  • Feynman path integrals.

    Weeks 4-7: Quantization of fields

  • bosonic creation and annihilation operators.
  • the elastic field and phonons.
  • the electromagnetic field and photons.
  • absorption, radiation, and scattering of photons.

    Weeks 8-11: Second quantization of many-body systems

  • fermionic creation and annihilation operators.
  • systems of interacting fermions and bosons.
  • canonical transformations.
  • electron pairing and the BCS theory of superconductivity.

    Weeks 12-13: Relativistic quantum mechanics

  • Klein-Gordon equation.
  • Dirac equation.
0321-4115-02
 פיזיקה קוונטית מתקדמת
 Advanced Quantum Physics
מר לוי תוםתרגיל פיזיקה-שנקר204 ד'1700-1600 סמ'  א'

קוונטיזציה שניה, קוונטיזציה של שדות, קוונטיזציה של השדה האלקטרומגנטי, מטריצת הצפיפות, מצבים קוהרנטיים, פיזור תומסון, BCS ועל-מוליכות, אלמנטים של תורת החבורות, משוואת דירק. 

0321-4117-01
 אלקטרומגנטיות מתקדמת
 Advanced Electromagnetism
פרופ רזניק בנישיעור פיזיקה-שנקר222 ג'1900-1800 סמ'  ב'
שיעור פיזיקה-שנקר222 ה'1100-0900 סמ'  ב'

אלקטרוסטטיקה, פונקצית גרין. משוואות מקסוול וחוקי שימור. גלים אלקטרומגנטיים ומנחי גלים. קרינה, פיזור ודיפרקציה. פורמליזם קווריאנטי. פוטנציאלי Lienard-Wiechert. קרינה יחסותית, קרינת Cherenkov ו- Bzemsstrahlung.

 


Advanced Electromagnetism
תיבת טקסט: Weekly division
week	subject
1	Methods of electrostatics
2	Green function and dielectrics
3	Covariant formalism
4	Energy and momentum
5	Polarization. Green function solutions of radiation.
6	Multipole radiation
7	Scattering 1
8	Scattering 2
9	Interactions in matter.
10	Lagrangian formulation of electromagnetic theory in matter.
11	Radiation by relativistic particle
12	Distribution of radiation
13	Bremsstrahlung
(Core graduate Course)

Detailed program

Week 1: Methods of electrostatics

  • Overview of methods: images, expansion in 3D and 2D.
  • Conformal maps. Green identity.
  • Special coordinate systems.

    Week 2: Green functions and dielectrics

  • Sphere example using images.
  • Macroscopic Maxwell equations.
  • Dielectric constant, permeability, continuity conditions.

    Week 3: Covariant formalism

  • Lorentz gauge, Landau gauge, transverse and longitudinal current.
  • Relativity theory.
  • Tensors, co- and contra-variant, , Maxwell equations in covariant form.

    Week 4: Energy and momentum

  • Poynting theorem, stress tensor.
  • Momentum conservation, stress tensor in mechanics and in Maxwell equations.
  • Linear momentum conservation–pressure example, covariant stress tensor definition. Application to plane waves.

    Week 5: Polarization; Green functions

  • Polarization, Stokes parameters.
  • Green function solutions.
  • Green function solutions for radiation.

    Week 6: Multipole radiation

  • Multipole radiation.
  • Dipole radiation; example of charge in circular orbit.
  • Electric quadrupole and magnetic dipole radiation.

    Week 7: Scattering 1

  • Main concepts, scattering from a sphere.
  • Thompson scattering and Compton effect.
  • Scattering from bound electron and from collection of scatterers.

    Week 8: Scattering 2

  • Perturbation theory in scattering.
  • Absorption cross section.
  • Optical theorem.

    Week 9: Interactions in matter

  • Transmission through a slab, relation between forward scattering amplitude and dielectric constant.
  • Dynamics of relativistic particles – Lagrangian formulation.
  • Spin in magnetic field, spin-orbit coupling, Thomas precession (semi-qualitative treatment).

    Week 10: Lagrangian formulation of electromagnetic theory in matter

  • Formulation in continuous system – general theory.
  • Formulation of EM field in presence of currents.
  • Solution of wave equation in covariant form, Green function.

    Week 11: Radiation of relativistic particle

  • Lienard-Wiechert potentials and fields.
  • Non-relativistic limit of Lienard-Wiechert formulas. Larmor formula.
  • Total radiation by accelerated particle, relativistic Larmor formula, radiation in linac and cyclotron.

    Week 12: Distribution of radiation

  • Angular distribution of radiation of accelerated relativistic particle.
  • Frequency distribution of radiation.

    Week 13: Bremsstrahlung

  • Bremsstrahlung – relativistic case.
  • Application to Rutherford scattering.
  • Potentials of fast-moving particle in matter.
0321-4117-02
 אלקטרומגנטיות מתקדמת
 Advanced Electromagnetism
מר ערו מוחמדתרגיל פיזיקה-שנקר222 ג'2000-1900 סמ'  ב'

אלקטרוסטטיק, מגנוסטטיקה ופונקצית גרין. משוואות מקסוול וחוקי שימור. גלים אלקטרומגנטיים ומנחי גלים. קרינה, פיזור ודיפרקציה. פורמליזם קווריאנטי של תורת השדה האלקטרומגנטי. פוטנציאלי Lienard-Wiechert. קרינה יחסותית. קרינת Cherenkov ו- Bzemsstrahlung.


 

0321-4157-01
 סמינר מחקרי בחומר מעובה
 Condensed Matter Research Seminar
ד"ר אילן רוניסמינר פיזיקה-שנקר222 ה'1500-1300 סמ'  א'

סמינר זה מיועד לתלמידים המתמחים בפיזיקת המצב המוצק העיונית.

 


0321-4201-01
 תורת השדות 1
 Field Theory 1
פרופ זוננשיין יעקבשיעור פיזיקה-שנקר222 ד'1900-1700 סמ'  א'
שיעור קפלון118 ה'1700-1500 סמ'  א'

תורת שדות 1
סמטריות וחוקי שימור , חבורת לורנץ ופואנקרה, שדות חופשים וקוונטיזציה קנונית, אינטגרל על מסלולים, פעולה אפקטיביות  ופוטנציאל אפקטיבי, כללי פינמן, אמפליטודות פזור וחתכי פעולה ב- QED.

 


 

Quantum Field theory 1- Syllabus

 

Instructor

Jacob Sonnenschein

Email: cobi@post.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

[Msc first year one semester]

Number of Hours/ Credits

[4 weekly hours]

Mandatory/Elective

[mandatory for all elementary particle physics]

Prerequisites

[undergraduate courses in Quantum mechanics I and II

Year in program & how often given, if relevant

Given every year

  Course overview – short abstract

 The topics of the course are:1.  Introduction the problems of QM and the applications of QFT, 2.  Lorentz, Poincare and Conformal group 3. Classical field theory  symmetry Nother currents and charges 4. The quantization of scalar field 5. Quantum spinor field theory 6. Quantization of Maxwell theory in Coulomb and Covariant gauge 7. Casimir effect 8. Path Integral  quantization of scalar field, spinor and gauge field. 9. Derivation of Feynman diagrams for correlators  using path intetral. 10. U transformation Wick rotation canonical derivation of F. D. 11. S matrix, LSZ reduction formula 12. Feynman diagrams for scattering amplitudes.

[Author Name]

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

You might love the look of the classic, professional font in this syllabus as much as we do. But it’s also easy to get exactly the look you want. On the Design tab of the ribbon, check out the Fonts gallery to preview options right in your document and then click to apply one you like.

Assessment: coursework and grade structure

(for example)

Assignments – 50%

Mid exam –

Final exams – 50%

Week-by-week content, assignments and reading

(for example)

Week 1: Lorentz, Poincare and Conformal group, Exercise 1

 Week 2: Lorentz, Poincare and Conformal group, Exercise 2

 Week 3: Classical Field theory action Equations of motion ex3

 Week 4: Symmetry Noether currents and charges, Exercise 4

 Week 5: Lorentz, Poincare and Conformal group, Exercise 5

 Week 6: Quantum Scalar field theory, Exercise 6

 Week 7: Quantum spinor field theory, P,T, C  Exercise 7

 Week 8: Quantum Maxwell theory  Coulomb gauge, covariant gauge, Exercise 8

 Week 9: Casimir effect, Path integral quantization, Exercise 9

 Week 10: Perturbation theory. Feynman diagrams from Path integral 10

 Week 11:  U transformation, Wick rotation Exercise11

 Week 12:  Feynman diagrams for correlators of  phi^4  theory and QED  Exercise 12

Week 13:  U transformation, Wick rotation Canonical derivation of Feynman diagrams Ex13

  Week 14:  S matrix LSZ reduction formula Feynman diagrams for scattering amplitudes Ex14

 Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

Peskin Schroder ``An Introduction to Quantum Field Theory"

Bjorken Drell  QFT

Itzykson and Zuber ``Quantum Field Theory"

D. Gross ``Lectures on QFT

Y. Frishman J. Sonnenschein ``Non Perturbative QFT"

0321-4203-01
 סמינר בגרעין
 Nuclear Seminar
פרופ פיסצקי אליעזרסמינר קפלון324 ד'1600-1400 סמ'  א'
סמינר גרעין הוא סמינר ארצי הנערך בשיתוף עם האוניברסיטה העברית בירושלים ומכון ויצמן. ההרצאות בסמינר ניתנות ע"י חקרים בארץ ומבקרים מחו"ל בנושאי מחקר בהם הם עוסקים.  המפגשים מתקיימים בסבב בין שלושת המוסדות המארגנים. בכל מפגש חודשי שתי הרצאות בדרך כלל אחת ההרצאות עוסקת במחקר תאורטי והשניה במחקר ניסויי

Eli Piasetsky

 

 

Nuclear Physics seminar

 

 

The nuclear physics seminar is a joint seminar of Tel Aviv University , Hebrew University , and Weizmann Institute. The seminar meetings are held once a month and at each meeting there are two talks. The seminars are given by experts from Israel and visitors from abroad and they cover a wide range of leading research in basic and applied nuclear physics. We try, at each, to have one talk by an experimentalist and one talk by a theoretician.

 

 

0321-4215-01
 תורת השדות 2
 Field Theory 2
פרופ זוננשיין יעקבשיעור פיזיקה-שנקר105 ד'1600-1400 סמ'  ב'
שיעור פיזיקה-שנקר105 ה'1800-1600 סמ'  ב'


.תורת השדות 2
תורות כיול לא אבליות  גיאומטריה וטופולוגיה של תורות כיול, פוטנציאל אפקטיבי, שבירה ספונטנית של סמטריה, מכניזם היגס,  תיקוני קרינה, רנורמליזציה , חבורת רנורמליזציה,  QCD שבירה של סמטריה קירלית, אנומליות.
 


Quantum Field theory 2- Syllabus

 Instructor

Jacob Sonnenschein

Email :cobi@post.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

[Msc first year one semester]

Number of Hours/ Credits

[4 weekly hours]

Mandatory/Elective

[mandatory for all elementary particle physics theory]

Prerequisites

[Quantum Field theory 1

Year in program & how often given, if relevant

Given every year

  Course overview – short abstract

Yhe topics of the course are1:   Feynman rules for \phi^4 theory and QED

2   Elementary processes in QED in the tree level

 3 Loop divergences: vertex function  Feynman variables

 4: Pauli Villars and dimensional regularization. Vacuum polarization and electron self energy

5. Renormalization perturbation theory

 6 Renormalization group equation Wilson approach Callan Symanzic equation beta and gamma functions

7 :  Spontaneous symmetry breaking . Effective action

8.   Aspects of group theory. Non abelian gauge theories

 9: Non abelian gauge theories  BRST quantization

10-13 QCD. Elementary process. Loop divergences. Beta function from Calan Symanzic and from background field effective action

    [Author Name]

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

You might love the look of the classic, professional font in this syllabus as much as we do. But it’s also easy to get exactly the look you want. On the Design tab of the ribbon, check out the Fonts gallery to preview options right in your document and then click to apply one you like.

Assessment: coursework and grade structure

(for example)

Assignments – 50%

Mid exam

Final exams – 80%

Week-by-week content, assignments and reading

(for example)

Week 1:   Feynman rules for \phi^4 theory and QED Exercise I

 Week 2   Elementary processes in QED in the tree level Exercise 2

 Week 3 Loop divergences: vertex function  Feynman variables Exercise 3

 Week 4: Pauli Villars and dimensional regularization. Vacuum polarization and electron self energy  Exercise 4

 Week 5. Renormalization perturbation theory  Exercise 5

 Week 6 Renormalization group equation Wilson approach Callan Symanzic equation beta and gamma functions   Exercise 6

 Week 7 :  Spontaneous symmetry breaking . Effective action  Exercise 7

 Week 8   Aspects of group theory. Non abelian gauge theories Exercise 8

 Week 9: Non abelian gauge theories  BRST quantization Exercise 9

 Week 10-13 QCD. Elementary process. Loop divergences. Beta function from Calan Symanzic and from background field effective action  Exercise I0

  …Required text – in language of origin (if Hebrew or Arabic, no need to translate it)

Peskin Schroder ``An Introduction to Quantum Field Theory"

Bjorken Drell  QFT

Itzykson and Zuber ``Quantum Field Theory"

D. Gross ``Lectures on QFT

Y. Frishman J. Sonnenschein ``Non Perturbative QFT"

 

[Publication Name]

0321-4218-01
 סמינר ארצי במחקר בחלקיקים
 National Seminar in Particle Physics
פרופ זוננשיין יעקבסמינר ג'1200-1000 סמ'  ב'
הרצאות שונות
0321-4227-01
 סמינר בגרעין
 Nuclear Seminar B
ד"ר פומרנץ ישיסמינר פיזיקה-שנקר105 ב'1600-1400 סמ'  ב'
סמינר גרעין הוא סמינר ארצי הנערך בשיתוף עם האוניברסיטה העברית בירושלים ומכון ויצמן. ההרצאות בסמינר ניתנות ע"י חקרים בארץ ומבקרים מחו"ל בנושאי מחקר בהם הם עוסקים.  המפגשים מתקיימים בסבב בין שלושת המוסדות המארגנים. בכל מפגש חודשי שתי הרצאות בדרך כלל אחת ההרצאות עוסקת במחקר תאורטי והשניה במחקר ניסויי
0321-4285-01
 תורת שדות לחומר מעובה
 Condensed matter field theory
ד"ר אילן רונישיעור פיזיקה-שנקר104 ג'1500-1200 סמ'  ב'

*Canonical quantization, Zero temperature Green functions, Perturbation theory at zero temperature, Feynman diagrams, Finite-temperature Green functions and Matsubara representation, Path integrals, Instantons, functional integrals for Bosons and fermions, Anomalous Green functions and systems with broken symmetry. Non-Equilibrium and Keldysh formalism.  Applications: Landau Fermi liquid, Ising model, Majorana and Dirac fermions. 

 

*Tentative syllabus. Most topics are expected to be covered, slight changes are possible due to time constraints

Condensed Matter Field Theory Syllabus

Dr. Roni Ilan

Email :ronilan@tauex.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2018, 2nd semester

Number of Hours/ Credits :3

Mandatory/Elective:

Elective

  Course overview – short abstract

Introductory course for graduate students that focuses of field theoretic methods in condensed matter. Starting from second quantization, the course introduces quantum fields theory, Green’s functions and zero and finite temperature, perturbative methods and diagrammatic techniques, and the basics of path integrals. The connection with response functions and statistical mechanics will be made.

 Familiarizing the students with the formalism of QFT for condensed matter.

Assessment: coursework and grade structure

Assignments – 20%

Student talks– 20%

Final exam – 60%

Tentative Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Overview, canonical quantization and second quantization recap.

Week 2: Zero temperature Green functions, from single particles to quantum fields. Interaction picture.

Week 3: Retarded and advances functions, the Lymann representation.

Week 4: Adiabatic theory and the Gell-Mann low theorem.

Week 5: Zero temperature perturbation theory, Wick’s theorem

Week 6: Feynman diagrams at zero temperature

Week 7: Finite temperature Green’s functions, connection with statistical mechanics. Integration picture in imaginary time.

Week 8: Finite temperature Green’s functions, Matsubara formalism

 Week 9: Perturbation theory at finite temperature, Matsubara sums

 Week 10: Link between temperature Green’s functions, retarded response

 Week 11: Path integrals, functional field integrals for Bosons and Fermions

 Week 12: Basics of Fermi liquid theory, RPA

  Week 13: Student presentations

There will be home assignments and reading assignments throughout the course. Home assignments will not be graded, full marks will be given to assignments submitted in a satisfactory manner. 

Main textbooks

We will use several canonical texbooks throughout the course, switching between them as needed according to topics that are covered best in each textbook. 


Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics/ I. E. Dzyaloshinski, L. P. Gorkov, A. A. Abrikosov

 Quantum Theory of Many-Particle Systems/Fetter and Walecka

Many-Body Quantum Theory in Condensed Matter Physics/ Bruus and Felnsberg

 Introduction to many body physics/Piers Coleman

 Condensed matter field theory/Altland and Simons

Other references

 An Introduction To Quantum Field Theory/Peskin and Schroeder

 

 

0321-4318-01
 אסטרופיזיקה כוכבית
 Stellar Astrophysics
פרופ שטרנברג עמיאלשיעור פיזיקה-שנקר222 א'1200-0900 סמ'  ב'

קריסה כובדית והווצרות כוכב, שווי משקל הדרוסטטי וחומני, מעבר קרינה וחום, התוך תרמו-גרעיני, משוואות מבנה כוכב, השמש, כוכבים בסדרה הראשית, התפתחות כוכבי הסדרה הראשית, משוואות המצב של חומר צפוף, ננסים לבנים, כוכבי נוטרונים, חורים שחורים.


The course begins with basic astrophysical concepts and an account of
the collapse of gas clouds and star formation. The structure and
evolution of stars are described in detail, including evolution on
the Main Sequence and later stages. Properties of degenerate gas and
its equation of state at high densities are expanded upon as a prelude
for a decription and evolution of White Dwarfs, physical processes in
a supernova, the structure of Neutron Stars, and basic properties of
stellar Black Holes.
0321-4320-01
 שיטות תצפיתיות
 Advanced Observatinal Techniques
פרופ בק-סבטיצקי שרה חיהשיעור קפלון118 ג'1200-0900 סמ'  א'
פרופ פוזננסקי דב
פרופ מעוז דני
אסטרונומיה אופטית. טלסקופים, גלאים: צילום, מגבירי-אור, CCD, פוטומטריה:  רגישות ומקורות הרעש, מסננים, ספקטרוסקופיה: סוגי ספקטרומטרים, אינטרפרומטרים מסוג Fourier ו- Fabry-Perot, שיטות תצפית ועיבוד נתונים. טיפול בצילומים ומדידתם, פוטומטריה דרך האטמוספירה, חיפוש שינויים מחזוריים, שיטות עיבוד נתונים ספטרופקופיים. מדידות לא אופטיות. תצפיות בתת-אדום מהארץ ומהחלל, תצפיות בתחום העל-סגול, בקרני X וגמה, תצפיות בתחום הרדיו, מבט אל עתיד האסטרונומיה התצפיתית. במסגרת הקורס יבצעו התלמידים, קרוב לוודאי, תרגיל תצפית במצפה הכוכבים ע"ש וויז שבמצפה רמון.

 
0321-4405-01
 סמינר בחומר מעובה
 Condensed Matter Seminar
פרופ גולדשטיין משהסמינר קפלון118 ב'1300-1100 סמ'  א'

הסמינר מיועד לתלמידי תואר שני ושלישי המתמחים בפיזיקה של המצב המוצק ולחברי הסגל שעוסקים בתחום זה. לסמינר יוזמנו מרצים הן מהחוץ והן מקרב חברי הסגל.

0321-4406-01
 סמינר בחומר מעובה
 Condensed Matter Seminar
פרופ גרבר אלכסנדרסמינר קפלון118 ב'1300-1100 סמ'  ב'

0321-4409-01
 תורת החומר המעובה 1
 Condensed Matter Theory 1
פרופ איזנברג אליהושיעור פיזיקה-שנקר105 א'1800-1600 סמ'  א'
שיעור פיזיקה-שנקר105 ה'1200-1000 סמ'  א'

תורת המצב המוצק בגישה סמי-קלאסית - פונונונים, אלקטרונים, מגנונים. תגובה לינארית. אינטרקציה של אלקטרון עם פונון. תורת BCS של על מוליכות. אפקט Josephson. אינטרקציה של אלקטרון עם אלקטרון. תורת Landau של נוזל Fermi. 

Condensed Matter Theory 1 Syllabus

 Instructor

Eli Eisenberg

Email :elieis@post.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

2017/2018, 1nd semester

Number of Hours/ Credits :4

Mandatory/Elective

Mandatory for Cond-Mat MSc Students

Prerequisites

Year in program & how often given, if relevant

1st year MSc; given every year

Course overview – short abstract

Semi-classical theory of solid state: phonons and electrons. e-e interactions, screening and Fermi liquid theory. Semiclassical dynamics, e-ph interactions, Boltzmann equation. BCS theory of Superconductivity

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Assessment: coursework and grade structure

Final exams – 100%

Week-by-week content, assignments and reading

Week 1: Introduction, Bloch theorem

Week 2: Brillouin zones, phonons as Goldstone bosons

Week 3: Phonons – heat capacity, density of states

Week 4: Scattering from a dynamical lattice, Mermin-Wagner theorem, Anaharmonic lattice effects

Week 5: Electronic band theory – tight binding, Nearly-free electrons

Week 6: e-e interactions: Hartree-Fock; screening, plasmons

Week 7: Fermi-liquid theory: lifetime of an electron, heat capacity, compressibility

Week 8: Fermi liquid theory: magnetic susceptibility, effective mass, Mott transition, zero sound

Week 9: Semiclassical dynamics

Week 10: Boltzmann's equation: conductivity, thermoelectric effects, anomalous skin effect. Magnetic fields: resonance, de-Hass van-Alphen effect.

Week 11: Adiabatic approach for e-ph interactions, dialectric function of electrons in a lattice; Relaxation time, resistance as a function of T

Week 12: Intro to superconductivity; Cooper pairs; BCS theory

Week 13: BCS theory (mean field, excitations, gap vs. T)

0321-4410-01
 תורת החומר המעובה 2
 Condensed Matter Theory 2
פרופ אנדלמן דודשיעור פיזיקה-שנקר105 ג'1800-1500 סמ'  ב'

פרמטר הסדר (סקלרי, וקטורי, טנזורי), מצבי צבירה והקשר לסימטריות של המערכת, תורת לנדאו ותורת גינזבורג-לנדאו; מבוא לסדר בגבישים נוזליים, פרמטר הסדר הטנזורי, תורות לנדאו, מאייר-סאופה ואונסגר למעבר פאזה נמטי-איזוטרופי, פאזות נמטיות בשדה חשמלי/מגנטי מסדר וליד שפות; פולמרים, מהלך אקראי (RW, SAW) וסטטיסטיקה של שרשרת בודדת, אינטגרלי מסלול, פולימרים בתמיסה, הפרדת פאזות, גורם המבנה (S(q ודינמיקה; אינטראקציות ואן דר ולס, תורת ליפשיץ, אינטראקציות דיפולריות, תורת פואסון-בולצמן ואינטראקציות אלקטרוסטטיות, תורת DLVO.

Condensed Matter Theory 2 Syllabus

 

Instructor

David Andelman

Email : andelman@post.tau.ac.il

Academic Year, Semesters

Graduate 1 or 2, semester 2

Number of Hours/ Credits

3/3

Mandatory/Elective

Mandatory for condensed matter graduate students

Prerequisites

None

Year in program & how often given, if relevant

Graduate course, given every year

  Course overview – short abstract

The course main objective is to explain how collective many-body phenomena can be addressed in condensed matter using the tools of statistical physics and continuum media. In the first part of the course, the notion of an order parameter is introduced for scalar order parameter as in liquid/liquid or liquid/gas phase transitions. Within a few models (lattice-gas, Landau and Ginzburg-Landau expansions) we calculate the relevant phase diagrams and critical phenomena. In the second part of the course, the tensorial order parameter of nematic liquid crystals is introduced and the isotropic-nematic phase transition is explored within several models. In the third part, we model long-chain disordered materials as random walks. The connection between the statistical properties of long chains and Gaussian distributions is explored and leads to important physical concepts and polymer properties. Finally, in the last part of the course, we introduce the Poisson-Boltzmann theory for mobile charges (ions) dispersed in a liquid medium. The interplay of charges and van der Waals interactions, which results in the DLVO theory for colloidal stability.

Learning outcomes – short description (if you don’t have LOs, then don’t write anything in this part)

Assessment: coursework and grade structure

Final Exam: 80%

Project 15%

Problem Sets – 5%

Week-by-week content, assignments and reading

Note: there is no textbook for this advanced course. The names of the most relevant books are denoted in parenthesis after each week, and correspond to the full references at the end of the list.

Week 1: Introduction to disordered systems, states of matter, phases and their order parameters [CL,S]

Week 2: Free energy of mixing, isotropic phase transitions (liquid/liquid) and their phase diagrams, the bimodal and spinodal lines. The critical point and its critical exponents. [CL,S]

Week 3: Landau and Ginzburg-Landau theories for isotropic phase transitions, density profiles, correlation functions, correlation length and the structure factor in Fourier space. Interfacial phenomena and surface tension. [CL,S] Problem Set #1 on Phase Transitions

Week 4: Introduction to Liquid Crystals. Position and orientation orders. The tensorial nematic order parameter and its scalar magnitude.[dGP,CL]

Week 5: The Isotropic-Nematic phase transition (Landau de Gennes theory). The Isotropic-Nematic transition in presence of a magnetic field. A qualitative explanation on LCD. [dGP,CL]

Week 6: Nematic phases close to boundaries and walls. Twist, splay and bend. The correlation length in nematic phases.  The microscopic Saupe-Maier theory for the Isotropic-Nematic transition. [dGP,CL] Problem Set #2 on Liquid Crystals

Week 7: The Onsager theory for the Isotropic-Nematic transition of hard rods. Introduction to polymers and chains: important properties, architectures of the chains, states of matter, applications. [dGP,CL]

Week 8: Statistical physics of ideal (Gaussian) polymeric chains. End-to-end distance, Kuhn length and gyration radius. Freely jointed chains, freely rotating chains and other chain models. Gaussian distributions in three-dimensions. [RC] Problem Set #3 on Polymers

Week 9: Gaussian distributions in any d dimensions and their connection with random walks and ideal polymer chains. Flexible and semi-flexible chains. The persistence length and Kratky-Porod model. The free energy and entropy of ideal chains. The chain as an entropic spring. [RC]

Week 10: Elongation of ideal chains: force vs. extension models & experiments. The Langevin function for large elongations. Scattering from polymer chains: X-ray, neutron and light. Small angle scattering and measurement of the chain gyration radius. The Debye structure factor. Connection with correlation functions. [RC]

Week 11: The Flory-Huggins free energy of mixing. The phase diagram of polymer-solvent and polymer/polymer mixtures: spinodal line, critical point, coexistence curve. [RC] Problem Set #4 on Polymers

Week 12: The Poisson-Boltzmann theory of mobile charges (ions) in solution. A single charged surface with its mobile counter-ions (Gouy-Chapman problem). The electrostatic potential and ion density profiles. The Debye screening length. Screening of the potential for one charged surface in presence of salt. Linearization of the Poisson-Boltzmann equation (the Debye-Huckel model). [I,S]

Week 13: The forces between two charged surfaces in presence of salt. Calculation of the osmotic pressure in the high salt limit. Van der Waals interactions between two bodies immersed in a 3rd medium. The DLVO theory for colloidal stability. [I,S] Problem Set #5 on Poisson-Boltzmann Theory

Required text – in language of origin

Principles of Condensed Matter Physics, P. Chaikin & T. Lubensky [CL]

Polymer Physics, M. Rubinstein & R. Colby [RC]

Statistical Thermodynamics of Surfaces and Interfaces, S.A. Safran [S]

Intermolecular and Surface Forces, J. Israelachvili [I]

The Physics of Liquid Crystals, P.G. de Gennes and J. Prost [dGP]

 

0321-4821-01
 סמינר תלמידים על-מיתרים (סמ' א)
 Students Seminar:Superstrings
פרופ יצחקי ניסןסמינר קפלון324 ה'1600-1400 סמ'  א'

סמינר תלמידים : על מיתרים

 

Students  Seminar : Superstrings

 

הסמינר ידון בנושאי מחקר  מתקדמים בפיסיקה של על-מיתרים

 

In the seminar we will discuss advanced research topics in the field of superstrings.

 

0321-4826-01
 אסטרופיזיקה של אנרגיות גבוהות
 High Energy Astrophysics
פרופ נקר אהודשיעור פיזיקה-שנקר222 א'1300-1000 סמ'  א'

אפקטים יחסותיים, תהליכי קרינה (קרינת עצירה, קרינת סינכרוטרון, פיזור קומפטון, יצירת זוגות), הידרודינמיקה יחסותית (משואות זרימה, רוח וסילונים יחסותיים, גלי הלם), תהליכי האצת חלקיקים (קרניים קוסמיות, מודל  Fermi, בעיית ההזנקה),

לאורך כל הקורס ישולבו ישומים לתופעות אסטרופיסיקליות (סופרנובות, מתפרצי גמה, בלזרים, פולסרים, צבירי גלקסיות)

High energy astrophysics

1. Radiation transfer (basic definitions and transfer equations)

2. Radiation of special relativistic sources (Doppler boost, beaming, superluminal motion)

3. Radiation processes (free-free, synchrotron, inverse Compton , pair creation-annihilation)

4. Hydrodynamics (flow equations, spherical wind and accretion, shock waves)

5. Relativistic hydrodynamics (flow equations, relativistic winds, shock waves),

 

Applications to models of astrophysical phenomena will be incorporated along the entire course (Supernovae, microquasars, AGNs, Gamma-ray Burst)

 

Bibliography:

- Radiative Processes in Astrophysics; Rybicki & Lightman

- Fluid Mechanics; Landau & Lifshitz

- Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena; Zel'dovich & Raizer

- Theoretical Astrophysics; Padmanabhan

0321-4852-01
 פרקים בחומר מעובה רך
 Topics in Soft Condensed Matter
ד"ר לחיני יואבשיעור קפלון118 ב'1700-1400 סמ'  א'

 נושאים מתקדמים בפיזיקה של חומר מעובה רך

זהו קורס על נושאים עכשווים בפיזיקה של חומר מעובה רך, עם דגש נסיוני. בכל תת-נושא נלמד את הרקע התיאורטי, ננתח ביחד תוצאות חשובות בתחום וננסה להבין מהן השאלות הפתוחות.

  1. הקדמה – מהו חומר מעובה רך? סקירה של התחום. תזכורת: מכאניקה, מכאניקה סטאטיסטית, מעברי פאזה
  2. תופעות נוזליות בממשקים ((interfaces:  מתח פנים, לחץ לפלאס, אנרגיה חופשית של ממשקים, קפילאריות – גלים ואי יציבויות, הרטבה ודה-הרטבה, טיפות, בועות וקצף.
  3. פיזיקה של תרחיפים קולואידים – קולואיד יחיד: תנועה בראונית, חוק סטוקס, דינאמיקה ליד ממשקים. כוחות בין קולואידים – ואן דר ואלס, כוחות אלקטרוסטאטיים ושכבה כפולה, כוחות דיפליציה. מעברי פאזה קולואידים. גבישים קולואידים בשניים ושלושה מימדים, גבישים קולואידים במרחבים דו מימדיים עקומים ואילוצים טופולוגיים. זכוכיות קולואידיות. זרימה של תרחיפים קולואידים צפופים.
  4. תכונות מכאניות של חומרים רכים - ראולוגיה לינארית ואי-לינארית, חומרים ויסקו-אלאסטיים, נוזלים לא ניוטוניים. מכאניקה וגיאומטריה של יריעות אלאסטיות דקות – קמטים, קפלים, אי יציבויות מכאניות, באקלינג וכו. מטה-חומרים מכאניים. מכאניקה של חומרים גראנולאריים ואמורפיים

 

ספרות:

Masao Doi, Soft Matter Physics, Oxford 2013

Paul M. Chaikin, and Tom C. Lubensky. Principles of condensed matter physics. Cambridge university press, 2000.

P. G. de Gennes, et al. Capillarity and Wetting Phenomena: Drops, Bubbles, Pearls, Waves. Springer; New York, 2004

Sydney R. Nagel, Experimental soft-matter science, Rev. Mod. Phys. 89 (2017) 025002

Thomas A. Witten, Insights from soft condensed matter, Rev. Mod. Phys. 71 (1999) S367