| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|
| 1 | Konu Anlatımı: Yüklü parçacıkların madde ile etkileşimine giriş. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Parçacıkların elektronlar ve atom çekirdekleri tarafından saçılmasının açıklanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Parçacıkların rolü ve öneminin kavranması. | 1. Temel parçacık tablosunun incelenmesi. Kaynak: Griffiths, Introduction to Elementary Particles, Bölüm 1, Ek Kaynak: PDG Particle Review (Giriş bölümü). 2. Saçılma olaylarına günlük yaşamdan örneklerin araştırılması. Kaynak: Griffiths, Introduction to Elementary Particles, Bölüm 1, Ek Kaynak: PDG Particle Review (Giriş bölümü). |
| 2 | Konu Anlatımı: Bohr yaklaşımı kapsamında dE/dx denklemi, Bethe-Bloch denklemi. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Bethe-Bloch denkleminin uygulamalarının yapılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Bethe-Bloch denkleminin tartışılması. | 1. Bohr atom modeli ve enerji kaybı kavramının gözden geçirilmesi. Kaynak: Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Bölüm 2, Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: PDG – Passage of particles through matter. 2. Bethe-Bloch formülünün parametrelerinin incelenmesi. Kaynak: Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Bölüm 2, Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: PDG – Passage of particles through matter. |
| 3 | Konu Anlatımı: Kompozit malzemeler için dE/dx, parçacık menzili, Bragg eğrisi, Enerji kaybındaki istatistiksel dalgalanmalar (straggling), ince tabakalarda enerji birikimi. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Enerji kaybındaki örneklerinin çözülmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Kompozit malzemeler için dE/dx hesaplanması. | 1. Bragg eğrisinin araştırılması ve medikal fizikte kullanımının incelenmesi. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 4. 2. İnce tabakalarda enerji kaybı örneklerinin gözden geçirilmesi. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 4. |
| 4 | 4 Konu Anlatımı: Landau dağılımı, Elektronlar ve pozitronlar için dE/dx. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Elektronlar ve pozitronlar için dE/dx örneğinin çözülmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Landau dağılımının açıklanması. Kısa Sınav 1 (15 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması. | 1. Landau dağılımının özelliklerinin araştırılması. Kaynak: Leo, Bölüm 4, Ek Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 4. 2. Elektron ve pozitronların enerji kaybı farklarının incelenmesi. Kaynak: Leo, Bölüm 4, Ek Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 4. |
| 5 | Konu Anlatımı: Fotonların madde ile etkileşimi. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Fotonların madde ile etkileşimi hesaplamalarının yapılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Fotonların tanıtılması. | 1. Fotonların soğrulma ve saçılma mekanizmalarının incelenmesi. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: Grupen, C.– Particle Detectors, 2nd Edition. 2. X-ışınlarının malzemelerde davranışının araştırılması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: Grupen, C.– Particle Detectors, 2nd Edition. |
| 6 | Konu Anlatımı: Parçacıkların çoklu saçılması, Molière dağılımı, delta ışınlarının üretimi. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Molière dağılımı örneklerinin gösterilmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Molière dağılımının örneklerinin incelenmesi. | 1. Çoklu saçılma deneylerinden örnek bulunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 5. 2. Delta ışınlarının oluşum mekanizmasının incelenmesi. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2, Ek Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 5. |
| 7 | Konu Anlatımı: Fotoelektrik etki, tesir kesiti. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Fotoelektrik etki, tesir kesit hesaplamalarının yapılması Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Tesir Kesiti hesplanması. | 1. Fotoelektrik etki deneyi (Einstein) üzerine kısa bir özetin hazırlanması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 3, Ek Kaynak: PDG – Cross sections. 2. Tesir kesiti tanımının araştırılması Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 3, Ek Kaynak: PDG – Cross sections |
| 8 | Ara Sınav 1 | |
| 9 | Konu Anlatımı: Compton etkisi, Klein-Nishina tesir kesiti, Compton sırtı. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Compton etkisi, Klein-Nishina örneklerinin verilmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Uygulama alanları tartışılması. | 1. Compton etkisi deneyinin incelenmesi. Kaynak: Griffiths, Bölüm 2, Ek Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2. 2. Klein–Nishina formülünün araştırılması. Kaynak: Griffiths, Bölüm 2, Ek Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2. |
| 10 | Konu Anlatımı: Bremsstrahlung radyasyonu ve çift üretimi için tesir kesiti. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Bremsstrahlung radyasyonu ve çift üretimi için tesir kesiti örneklerinin çözülmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Bremsstrahlung radyasyonunun örneklendirilmesi. Kısa Sınav 2 (15 dk.): Ders başında, öğrenciye verilen ön hazırlık görevinde yer alan konuları içeren bir kısa sınavın yapılması. | 1. Bremsstrahlung radyasyonunun araştırılması (tıbbi uygulamalar dahil). Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 6, Ek Kaynak: PDG – Bremsstrahlung and pair production. 2. Çift üretimi mekanizmasının incelenmesi. Kaynak: Leo, W.R. – Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, 2nd Edition, Bölüm 6, Ek Kaynak: PDG – Bremsstrahlung and pair production. |
| 11 | Konu Anlatımı: Gazlı, yarı iletken, sıvı, organik, inorganik ve kriyojenik dedektörler. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Farklı elemenler ile yapılan detektörlerinin sınıfa tanıtılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Detektörler şekillerinin farklılıklarının tartışılması. | 1. Farklı dedektör türlerinin sınıflandırılması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 5–7, Ek Kaynak: PDG – Particle Detectors Knoll Bölüm 4-7. 2. Yarı iletken dedektörlerin avantajlarının incelenmesi. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 5–7, Ek Kaynak: PDG – Particle Detectors Knoll Bölüm 4-7. |
| 12 | Konu Anlatımı: Nötronların madde ile etkileşimi. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Nötronların madde ile etkileşimi ile ilgili problemlerin çözülmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Nötronların özeliklerinin tartışılması. | 1. Nötronların soğrulma ve saçılma mekanizmalarının incelenmesi. Kaynak: Krane, Introductory Nuclear Physics, Bölüm 9, Ek Kaynak: PDG – Neutron interactions Knoll Bölüm-10. 2. Nötronların radyasyon güvenliğindeki öneminin araştırılması. Kaynak: Krane, Introductory Nuclear Physics, Bölüm 9, Ek Kaynak: PDG – Neutron interactions Knoll Bölüm-10. |
| 13 | Konu Anlatımı: Nötron dedektörleri. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Dünyadaki Nötron dedektörlerinin tanıtılması Sınıf-içi Tartışma (5 dk): LHC deki Nötron dedektörlerin çalıma prensiplerinin tartışılması. | 1. Nötron dedektörlerinde kullanılan temel yöntemlerin incelenmesi. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 12, Ek Kaynak: PDG – Neutron detection Knoll Bölüm-10. 2. LHC’deki nötron dedektörlerine örnek bulunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 12, Ek Kaynak: PDG – Neutron detection Knoll Bölüm-10. |
| 14 | Konu Anlatımı: Radyasyon dedektörlerinde sinyal oluşturma, enerji ve konum çözünürlüğü. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Enerji ve konum çözünürlüğü ile ilgili örneklerin çözülmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Radyasyon dedektörlerinin tanıtılması. | 1. Dedektörlerde sinyal oluşum sürecinin incelenmesi. Kaynak: Ders Kitabıt, Bölüm 8–9, Ek Kaynak: Grupen, C. – Particle Detectors, 2nd Edition, Bölüm 6. 2. Enerji çözünürlüğünü etkileyen faktörlerin araştırılması. Kaynak: Ders Kitabıt, Bölüm 8–9, Ek Kaynak: Grupen, C. – Particle Detectors, 2nd Edition, Bölüm 6. |
| 15 | Öğrenci sunumlarının dinlenmesi. | 1. Sunum konularının hazırlanması, sunum provasın yapılması. 2. Seçilen konular üzerine (ör. doğrusal hızlandırıcılar, dairesel hızlandırıcılar, huzme dinamiği, sinkrotron ışınımı, Türkiye’deki hızlandırıcı tesisleri, tıpta ve endüstride uygulamalar) sunum slaytlarının hazırlanması ve tamamlanması. 3. Sunumların gerekli süre ve yapıya uygunluğunu sağlamak için prova yapılması. 4. Seçilen konuyla ilgili ders kitabı ve önerilen kaynaklarının gözden geçirilmesi. |
| 16 | Final | |
