elen
elen

Προχωρημένες Σπουδές στη Φυσική – ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ

Ε.Α.Π. > ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ > Μεταπτυχιακά > Ετήσια > Προχωρημένες Σπουδές στη Φυσική (ΠΣΦ) > Προχωρημένες Σπουδές στη Φυσική – ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ

ΠΣΦ50: Προχωρημένες Σπουδές στην Κλασική Φυσική

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΣΦ50

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20

Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική

Έτος που προσφέρεται: 1ο έτος

Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Περίγραμμα ΘΕ

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Σκοπός της Θεματικής Ενότητας είναι η κάλυψη σε μεταπτυχιακό επίπεδο των βασικότερων “κλασικών”, δηλαδή μη-κβαντικών θεωριών, συγκεκριμένα, της Κλασικής (Νεύτωνας) Μηχανικής, όπως αυτή διατυπώνεται κατά Lagrange, Hamilton κ.λπ., και της Κλασικής Ηλεκτροδυναμικής του Maxwell. Η συντριπτική πλειοψηφία των μακροσκοπικών φυσικών φαινομένων περιγράφεται με νόμους ενταγμένους στο ανωτέρω κλασικό οικοδόμημα. Αλλά και η περιγραφή μικροσκοπικών φαινομένων βασιζόμενη στην Κβαντική Θεωρία δεν είναι δυνατή παρά μόνο σε αντιστοιχία με ένα “κλασικό ανάλογο” (σύστημα). Συνεπώς, η κβαντομηχανική περιγραφή οποιουδήποτε φυσικού συστήματος προϋποθέτει τη γνώση της Κλασικής Μηχανικής και της Κλασικής Ηλεκτροδυναμικής. Ας σημειωθεί ότι η Κλασική Ηλεκτροδυναμική, δηλαδή η θεωρία των μακροσκοπικών ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων, εμπεριέχει την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας. Μόνο τα βαρυτικά φαινόμενα μεγάλης κλίμακας, τα οποία περιγράφονται με την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, δεν συμπεριλαμβάνονται στο ανωτέρω δίπτυχο, το οποίο παρέχει μια συνεπή περιγραφή των φυσικών φαινομένων σε μακροσκοπικές αποστάσεις.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Η επιτυχής ολοκλήρωση της Θ.Ε. ΠΣΦ50 στοχεύει στα ακόλουθες επιστημονικές δυνατότητες:

  • Διατύπωση των εξισώσεων κίνησης φυσικών συστημάτων μέσω Αρχών Μεταβολών
  • Μελέτη και Πλήρης Επίλυση της χρονικής εξέλιξης φυσικών συστημάτων στο χώρο των διαμορφώσεων (configuration space) μέσω της επίλυσης των αντιστοίχων εξισώσεων Lagrange
  • Μελέτη και Πλήρης επίλυση της χρονικής εξέλιξης φυσικών συστημάτων στον χώρο των φάσεων (phase space) μέσω της επίλυσης των εξισώσεων Hamilton ή/και μέσω του φορμαλισμού των αγκύλων Poisson.
  • Μελέτη και Πλήρης Επίλυση προβλημάτων μικρών ταλαντώσεων (Normal Modes).
  • Διατύπωση των φορμαλισμών Lagrange και Hamilton για συστήματα Μηχανικής του Συνεχούς και Κλασσικής Θεωρίας Πεδίου.
  • Διατύπωση Εξισώσεων Maxwell για την Ηλεκτροδυναμική και Επίλυσή τους σε διάφορες περιπτώσεις μακροσκοπικών συστημάτων.
  • Μελέτη της εκπομπής και απορρόφησης Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων.
  • Μελέτη και πλήρης επίλυση των ηλεκτρομαγνητικών ιδιοτήτων φυσικών συστημάτων Αγωγών, Διηλεκτρικών και Υλικών με Μαγνητικές ιδιότητες.
  • Διατύπωση και Επίλυση της Κινηματικής και της Ηλεκτρομαγνητικής συμπεριφοράς φυσικών συστημάτων στα πλαίσια της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας.
  • Μελέτη και Επίλυση φαινομένων ακτινοβολίας επιταχυνόμενων ηλεκτρικών φορτίων.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.:

  • Προχωρημένες σπουδές στην Κλασική Μηχανική
  • Προχωρημένες σπουδές στον Κλασικό Ηλεκτρομαγνητισμό

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για αυτή τη Θ.Ε..

Αξιολόγηση: Εκπόνηση έξι (6) γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%. Ο βαθμός των γραπτών εργασιών ενεργοποιείται μόνο με βαθμολογία ίσης ή άνω της βάσης (≥5) στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις.

Ο βαθμός των τελικών ή επαναληπτικών εξετάσεων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

 

ΠΣΦ51: Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΣΦ51

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20

Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική

Έτος που προσφέρεται: 1ο έτος

Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Περίγραμμα ΘΕ

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Η Φυσική ως επιστήμη απέκτησε ουσιαστικό περιεχόμενο, όταν άρχισε να χρησιμοποιεί τα Μαθηματικά ήδη μερικούς αιώνες πριν ως βασικό της εργαλείο. Στη σύγχρονη εποχή, η σχέση αυτή έχει ενδυναμωθεί τόσο, ώστε δε νοείται σοβαρή προσπάθεια επίλυσης φυσικών προβλημάτων χωρίς χρήση των Μαθηματικών αλλά και έχει εξελιχθεί σε βαθμό, που απέκτησε αμφίδρομο χαρακτήρα. Σύμφωνα με αυτές τις σκέψεις, σκοπός της Θ.Ε. είναι να αποκτήσει η/ο φοιτήτρια/ής/-τρια τις απαραίτητες βασικές γνώσεις σε διάφορους τομείς των Μαθηματικών και να μάθει να εφαρμόζει τις σχετικές μεθόδους προς επίλυση φυσικών προβλημάτων.

Αναλυτικά το περιεχόμενο της ΘΕ είναι:

  • Διαφορικές εξισώσεις: ταξινόμηση σε γραμμικές και μη, σε συνήθεις και με μερικές παραγώγους. Μέθοδοι επίλυσης γραμμικών διαφορικών εξισώσεων, με σταθερούς και μη συντελεστές (έμφαση σε δεύτερης τάξης). Ομαλά και ανώμαλα σημεία, εφαρμογές σε φυσικά συστήματα.
  • Μιγαδική ανάλυση και εφαρμογές στον υπολογισμό ολοκληρωμάτων και απειραθροισμάτων.
  • Ειδικές συναρτήσεις και ορθογώνια πολυώνυμα. Ανάπτυγμα σε ιδιοσυναρτήσεις. Εξισώσεις Laplace, διάχυσης, Helmholtz, Poisson
  • Συναρτήσεις Green: Κατασκευή των συναρτήσεων Green για τις εξισώσεις Helmholtz, Poisson, Laplace και για την κυματική εξίσωση.
  • Προβλήματα σε καρτεσιανές, σφαιρικές και κυλινδρικές συντεταγμένες με ομογενείς και μη ομογενείς συνοριακές συνθήκες. Ανάπτυξη σε ορθογώνια πολυώνυμα.
  • Προβλήματα οριακών και αρχικών συνθηκών.
  • Λογισμός μεταβολών και φυσικές εφαρμογές.
  • Θεωρία πιθανοτήτων και ανάλυσης πειραματικών δεδομένων. Εφαρμογές σε προβλήματα φυσικής.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Οι φοιτήτριες/τές που θα ολοκληρώσουν επιτυχώς τη θεματική ενότητα θα είναι ικανές/οί να αναλύουν και να μοντελοποιούν φυσικές διεργασίες και φαινόμενα με προχωρημένες μαθηματικές μεθόδους και να παράγουν αναλυτικά αποτελέσματα σε αρκετές περιπτώσεις.  Πιο συγκεκριμένα, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν να:

  • χρησιμοποιούν βασικά στοιχεία της μιγαδικής ανάλυσης και ειδικότερα των θεωρημάτων για τα ολοκληρώματα για να υπολογίζουν πεπερασμένα ολοκληρώματα
  • λύνουν συνήθεις διαφορικές εξισώσεις δεύτερου βαθμού, που εμφανίζονται συχνά στην φυσική, χρησιμοποιώντας τη γνώση που θα κατακτήσουν σχετικά με τις ιδιότητες και την δομή των ειδικών συναρτήσεων
  • εφαρμόζουν τους ολοκληρωτικούς μετασχηματισμούς για να λύνουν προβλήματα φυσικής
  • χρησιμοποιούν τις ειδικές συναρτήσεις, την μέθοδο του διαχωρισμού των μεταβλητών και κατάλληλα συστήματα συντεταγμένων για να λύνουν διαφορικές εξισώσεις με μερικές παραγώγους
  • διατυπώνουν φυσικά προβλήματα ως προβλήματα μεταβολών και να παράγουν αναλυτικές λύσεις
  • υπολογίζουν τις κατανομές πιθανότητας τυχαίων μεταβλητών και συναρτήσεων αυτών και να αναλύουν πειραματικά δεδομένα.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.:

  • Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής
  • Στατιστικές Μέθοδοι Ανάλυσης Πειραματικών Δεδομένων

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για αυτή τη Θ.Ε..

Αξιολόγηση: Εκπόνηση έξι (6) γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%. Ο βαθμός των γραπτών εργασιών ενεργοποιείται μόνο με βαθμολογία ίσης ή άνω της βάσης (≥5) στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις.

Ο βαθμός των τελικών ή επαναληπτικών εξετάσεων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

 

ΠΣΦ60: Προχωρημένες Σπουδές στην Κβαντική Φυσική

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΣΦ60

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20

Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική

Έτος που προσφέρεται: 1ο έτος

Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Περίγραμμα ΘΕ

Γενική Περιγραφή της Θ.Ε.: Σκοπός της θεματικής ενότητας είναι η ανάπτυξη σε μεταπτυχιακό επίπεδο των βασικών αρχών, μαθηματικών εργαλείων και μεθόδων της μη-σχετικιστικής κβαντικής μηχανικής με σκοπό την επίλυση  προβλημάτων και την ανάλυση εφαρμογών που ανήκουν στο πεδίο μελέτης της.

Η κβαντική μηχανική αποτελεί το μοναδικό θεωρητικό πλαίσιο για τη μελέτη και ερμηνεία όλων των φυσικών διεργασιών που συντελούνται στο μικρόκοσμο. Ως εκ τούτου, κατέχει δεσπόζουσα θέση στη σύγχρονη φυσική και αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά επιτεύγματα του εικοστού αιώνα. Η Θ.Ε. ΠΣΦ60 επικεντρώνεται αποκλειστικά και μόνο στη θεματολογία της μη-σχετικιστικής κβαντικής φυσικής που προκύπτει, με βάση την αρχή της αντιστοιχίας, από τη μη-σχετικιστική κλασική μηχανική. Η θεωρία αυτή χρησιμοποιείται με επιτυχία για την περιγραφή φυσικών φαινομένων στην περιοχή των (σχετικά) χαμηλών ενεργειών. Σε υψηλές ενέργειες απαιτείται γενίκευση της θεωρίας στη σχετικιστική κβαντική μηχανική, που προκύπτει κατ’ αντιστοιχία από την κλασική σχετικιστική μηχανική αλλά δεν συμπεριλαμβάνεται στο παρόν. Η μεθοδολογία που αναπτύσσεται βασίζεται στη γραμμική άλγεβρα, τη θεωρία τελεστών και τις διαφορικές εξισώσεις εξυπηρετώντας τις ανάγκες επίλυσης φυσικών προβλημάτων, ανάλογα με την περίπτωση, αλλά και τη μαθηματική θεμελίωση της κβαντικής θεωρίας. Προβλήματα που επιλύονται ακριβώς περιγράφονται διεξοδικά με βάση την μαθηματική θεωρία των ειδικών συναρτήσεων, ενώ για τα υπόλοιπα εισάγονται και εφαρμόζονται προσεγγιστικές μέθοδοι επίλυσης (μέθοδος διαταραχών κ.α.). Δεσπόζουσα σημασία στην κβαντική μηχανική κατέχουν οι συμμετρίες, όταν υπάρχουν, και οι αναπαραστάσεις των τελεστών δράσης τους. Τα φυσικά προβλήματα χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες: προβλήματα δέσμιων καταστάσεων και προβλήματα σκέδασης για τα οποία αναπτύσσονται αντίστοιχες τεχνικές επίλυσης. Οι κυριότερες εφαρμογές της μη-σχετικιστικής κβαντικής μηχανικής αφορούν σε προβλήματα της ατομικής και μοριακής φυσικής, της κβαντικής οπτικής, της κβαντικής χημείας, της πυρηνικής φυσικής αλλά και της φυσικής στερεάς κατάστασης, όπου απαντώνται πολλές τεχνολογικές εφαρμογές καθημερινής χρήσης για τον άνθρωπο. Διεργασίες υψηλών ενεργειών, όπως για παράδειγμα αυτές που απαντώνται στη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων, ερμηνεύονται μόνο με τη σχετικιστική κβαντική μηχανική και τη κβαντική θεωρία πεδίων.

 Όλοι οι νόμοι, που διέπουν το μικρόκοσμο προκύπτουν σε κάθε περίπτωση από τις βασικές αρχές της κβαντικής φυσικής που διαπραγματεύεται η θεματική ενότητα ΠΣΦ60.

Αναλυτικά:

  • Εξίσωση Schroedinger – υπόβαθρο: κυματοσυνάρτηση, Εισαγωγή στις βασικές μαθηματικές έννοιες, Βασικές αρχές κβαντικής μηχανικής, Ανισότητες Heisenberg.
  • Απλά κβαντικά συστήματα: αρμονικός ταλαντωτής-σύμφωνες καταστάσεις, προβλήματα δέσμιων καταστάσεων και σκέδασης για μονοδιάστατα δυναμικά σε μία διάσταση.
  • Προσεγγιστικές μέθοδοι επίλυσης: WKB, Λογισμός μεταβολών και εισαγωγή στη θεωρία διαταραχών.
  • Μαθηματικός Φορμαλισμός κβαντικής θεωρίας: διανυσματικοί χώροι, Αφηρημένοι Χώροι Χίλμπερτ, Τελεστές σε χώρους Χίλμπερτ, Τελεστές-ιδιοτιμές και ιδιοσυναρτήσεις. Αναπαραστάσεις θέσης και ορμής κυματοσυναρτήσεων και τελεστών.
  • Κβαντική θεωρία στις τρεις διαστάσεις: στροφές και τροχιακή στροφορμή.
  • Τρισδιάστατη εξίσωση Schroedinger, σφαιρικά συμμετρικά δυναμικά, παραδείγματα και εφαρμογές, άτομο Υδρογόνου.
  • Δυναμική ενός κβαντικού σωμάτιου, διαδότης, ολοκληρώματα διαδρομών Feynman, Τελεστής πυκνότητας.
  • Σπιν, συμμετρίες, σφαιρική συμμετρία, ομάδες συμμετρίας και αναπαραστάσεις τους, πρόσθεση στροφορμής, αντιστροφή χώρου, αντιστροφή χρόνου, τοπική θεωρία βαθμίδας.
  • Ταυτοτικά σωμάτια.
  • Χρονοεξαρτώμενη θεωρία διαταραχών.
  • Σκέδαση: βασικές έννοιες, γενική θεωρία, πίνακας σκέδασης, καταστάσεις σκέδασης, σκέδαση για σφαιρικά συμμετρικά δυναμικά.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την ολοκλήρωση των μαθημάτων η/ο φοιτήτρια/τής δύναται να:

  • Καταλαβαίνει πώς να εφαρμόζει τους νόμους της κβαντικής φυσικής στον πραγματικό κόσμο.
  • Έχει αποκτήσει τις τεχνικές ικανότητες για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων.
  • Αναλύει μία πληθώρα ακριβώς επιλύσιμων προβλημάτων δέσμιων καταστάσεων και σκέδασης.
  • Αναπτύσσει και εφαρμόζει προσεγγιστικές μεθόδους για τη μελέτη συστημάτων της ατομικής, μοριακής, πυρηνικής φυσικής και φυσικής στερεάς κατάστασης.
  • Συγκρίνει τις θεωρητικές προβλέψεις με τα πειραματικά αποτελέσματα.
  • Αξιολογεί τα μοντέρνα αποτελέσματα (όπως αυτά αναλύονται σε δημοσιευμένα επιστημονικά άρθρα) με βάση την πλατιά γνώση των θεμελιωδών νόμων της κβαντικής φυσικής.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.:

  • Κβαντική Μηχανική
  • Κβαντική Χημεία

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για αυτή τη Θ.Ε..

Αξιολόγηση: Εκπόνηση έξι (6) γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%. Ο βαθμός των γραπτών εργασιών ενεργοποιείται μόνο με βαθμολογία ίσης ή άνω της βάσης (≥5) στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις.

Ο βαθμός των τελικών ή επαναληπτικών εξετάσεων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΣΦ61: Δομή της  Ύλης και του Σύμπαντος

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΣΦ61

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20

Τύπος Θ.Ε.: Επιλογής

Έτος που προσφέρεται: 2ο έτος

Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Περίγραμμα ΘΕ

Γενική Περιγραφή της Θ.Ε.: Ο σκοπός της είναι ο/η φοιτητής/τρια να εμβαθύνει στη μελέτη και να συνδέσει τη δομή της ύλης από την πιο στοιχειώδη μορφή της μέχρι την κοσμολογική χρονική στιγμή όπου η βαρύτητα υπερισχύει και δημιουργούνται μικρά και μεγάλα αστρικά συστήματα (αστέρια, πλανήτες, γαλαξίες, κλπ), ώστε να αντιληφθεί και να κατανοήσει τον κόσμο που τον περιβάλλει. Χρησιμοποιούνται η θεωρία και τα μαθηματικά εργαλεία των επιστημών αυτών (όπως η φυσική στοιχειωδών σωματιδίων, θεωρητική κοσμολογία, αστροφυσική, παρατηρησιακή κοσμολογία) για να επιχειρηθεί η φυσική και μαθηματική περιγραφή της εξελικτικής πορείας από τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι και τις δομές μεγάλης κλίμακας, της συνδεσης του μικρόκοσμου με τον μακρόκοσμο.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Μετά το τέλος του μαθήματος της ΠΣΦ61 οι φοιτήτριες/τές αναμένεται να:

  • Αποκτήσουν γνώση σε προχωρημένο επίπεδο στη Φυσική της Στερεάς Κατάστασης, στη Σωματιδιακή Φυσική και στις Κβαντικές Θεωρίες πεδίου και ειδικότερα των Θεωριών Βαθμίδας και στην Αστροφυσική Κοσμολογία.
  • Συνδυάζοντας τις γνώσεις αυτές θα είναι σε θέση να κατανοήσουν και να διακρίνουν την κοινή βάση όλων αυτών των διαφορετικών τομέων της Φυσικής που περιγράφουν το μικρόκοσμο και το μακρόκοσμο.
  • Ο τρόπος που καλούνται να καλύψουν πολύ μεγάλη και διαφορετική ύλη, τους δίνει τη δυνατότητα να μάθουν να εστιάζουν στην ύλη με κριτική σκέψη, και να ταξινομήσουν το κάθε κομμάτι γνώσης.
  • Με την ανάλυση και το συνδυασμό των διαφορετικών γνώσεων θα οδηγηθούν σταδιακά στην ανακάλυψη της κοινής βάσης μεταξύ των διαφορετικών τομέων της Φυσικής.
  • Η οργάνωση της διαφορετικής γνώσης από τον κάθε φοιτητή και η σύνθεσή της θα βοηθήσει στην αναδιοργάνωση των όσων έμαθε σε πτυχιακό επίπεδο ως φοιτητής των φυσικών επιστημών, θέτοντας γερά θεμέλια για την απόκτηση ης επιστημονικής σκέψης.
  • Έχοντας αλλάξει τον τρόπο σκέψης τους οι φοιτήτριες/ές μαζί με τις νέες γνώσεις που θα έχουν αποκτήσει και τη βαθιά και ουσιαστική κατανόησή τους, θα είναι σε θέση να βγάλουν συμπεράσματα για τον κόσμο που τους περιβάλλει και να μεταφέρουν τις δεξιότητες που απέκτησαν και την κρίση τους και σε άλλες καταστάσεις της ζωής τους.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.:

  • Στοιχειώδη Σωμάτια
  • Πυρήνες
  • Στερεά
  • Αστροφυσική

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για αυτή τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση έξι (6) γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%. Ο βαθμός των γραπτών εργασιών ενεργοποιείται μόνο με βαθμολογία ίσης ή άνω της βάσης (≥5) στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις.

Ο βαθμός των τελικών ή επαναληπτικών εξετάσεων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

 

ΠΣΦ62: Επιστήμη Υλικών και Διατάξεων

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΣΦ62

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20

Τύπος Θ.Ε.: Επιλογής

Έτος που προσφέρεται: 2ο έτος

Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Περίγραμμα ΘΕ

Γενική Περιγραφή της Θ.Ε.: Η ΘΕ ΠΣΦ62 στοχεύει στη διερεύνηση και κατανόηση τόσο των θεμελιωδών ηλεκτρικών, οπτικών, δομικών και ηλεκτρονικών ιδιοτήτων διαφορετικών κατηγοριών Προηγμένων Υλικών όσο και των βασικών φυσικών αρχών που διέπουν και καθορίζουν τη λειτουργικότητα διαφόρων Οπτοηλεκτρονικών και Φωτονικών Διατάξεων καθώς και Διατάξεων Μικροηλεκτρονικής που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονες εφαρμογές και βασίζουν τη λειτουργία τους στις ιδιότητες αυτών των υλικών. Η ενότητα επίσης στοχεύει στην κατανόηση της ισχυρής συσχέτισης που υπάρχει ανάμεσα στις ιδιότητες των υλικών και στη λειτουργία και χαρακτηριστικά των διατάξεων. Οι κατηγορίες υλικών που καλύπτονται είναι τα Μέταλλα, οι Ημιαγωγοί, τα Πολυμερή, τα Μαγνητικά Υλικά και οι Υπεραγωγοί ενώ οι διατάξεις στις οποίες αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται με εφαρμογές στην παραγωγή ενέργειας και φωτός καθώς και σε ηλεκτρονικές εφαρμογές είναι η επαφή p-n, οι ηλεκτρονικές δίοδοι, οι δίοδοι εκπομπής φωτός και οι φωτοδίοδοι/φωτοανιχνευτές, τα διπολικά τρανζίστορ επαφής και τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου, οι ηλιακές κυψελίδες, τα laser και οι (μικρο)αισθητήρες.

Μαθησιακά αποτελέσματα: Η ΘΕ ΠΣΦ62 “Επιστήμη Υλικών και Διατάξεων” στοχεύει στη βασική κατανόηση και την εμβάθυνση των γνώσεων των μεταπτυχιακών φοιτητών του, που παρακολουθούν το ΠΜΣ “Προχωρημένες Σπουδές στη Φυσική”, τόσο στη Φυσική διαφορετικών κατηγοριών Υλικών, όσο και στη Φυσική Οπτοηλεκτρονικών και Φωτονικών Διατάξεων καθώς και Διατάξεων Μικροηλεκτρονικής που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονες εφαρμογές και βασίζουν τη λειτουργία τους στις ιδιότητες αυτών των Υλικών.

Επιδιώκεται η απόκτηση γενικών και εξειδικευμένων γνώσεων στο γνωστικό αντικείμενο της Επιστήμης Υλικών και Διατάξεων. Αυτές εστιάζονται

  • στην κατανόηση της συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων εντός των στερεών υλικών και στο πως αυτή η συμπεριφορά οδηγεί στη διάκρισή τους σε μέταλλα, ημιαγωγούς και μονωτές
  • στη μελέτη των βασικών διεργασιών κατασκευής και χαρακτηρισμού και των θεμελιωδών φυσικοχημικών ιδιοτήτων διαφορετικών κατηγοριών υλικών όπως τα Μέταλλα, οι Ημιαγωγοί, τα Πολυμερή, τα Μαγνητικά και Κεραμικά Υλικά, και
  • στην εφαρμογή τους σε διάφορες κατηγορίες Φωτονικών και Οπτοηλεκτρονικών Δομών και Διατάξεων καθώς και Διατάξεων Μικροηλεκτρονικής όπως η επαφή p-n, οι ηλεκτρονικές δίοδοι, οι δίοδοι εκπομπής φωτός και οι φωτοδίοδοι/φωτοανιχνευτές, τα διπολικά τρανζίστορ επαφής και τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου, οι ηλιακές κυψελίδες, τα laser και οι (μικρο)αισθητήρες με στόχο την ανάλυση σε βάθος των αρχών λειτουργίας τους.

Κύριος στόχος είναι η κατανόηση τόσο των πλέον σημαντικών οπτοηλεκτρονικών και δομικών ιδιοτήτων των υλικών που μελετώνται όσο και των βασικών αρχών λειτουργίας και της φυσικής των διατάξεων που προαναφέρθηκαν.

Μετά το πέρας και την επιτυχή ολοκλήρωση της ενότητας, οι τελειόφοιτες/οι μεταπτυχιακές/οί φοιτήτριες/τές αναμένεται να γνωρίζουν εις βάθος τις ιδιότητες αυτών των κατηγοριών Υλικών καθώς και τη Φυσική και τις αρχές λειτουργίας που διέπουν τις σύγχρονες εφαρμογές τους σε Δομές και Διατάξεις κύρια στον τομέα της Οπτοηλεκτρονικής/Φωτονικής και της Ενέργειας.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.:

  • Μέταλλα – Ημιαγωγοί
  • Μικροηλεκτρονική
  • Αισθητήρες και Βιοαισθητήρες
  • Ακτίνες Λέιζερ – Οπτοηλεκτρονική
  • Επιστήμη Υλικών
  • Επιστήμη Πολυμερών

 Προαπαιτούμενα:.Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για αυτή τη Θ.Ε..

Αξιολόγηση: Εκπόνηση έξι (6) γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%. Ο βαθμός των γραπτών εργασιών ενεργοποιείται μόνο με βαθμολογία ίσης ή άνω της βάσης (≥5) στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις.

Ο βαθμός των τελικών ή επαναληπτικών εξετάσεων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

 

ΠΣΦΔΕ: ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΣΦΔΕ

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 40

Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική

Έτος που προσφέρεται: 2ο έτος

Περίγραμμα ΘΕ

Γενική περιγραφή: Τα ερευνητικά  αντικείμενα που αξιοποιούνται από το Πρόγραμμα κατά τη συγγραφή διπλωματικών εργασιών εντάσσονται αρμονικά στους κύριους προσανατολισμούς  δηλαδή  στην κατανόηση της δομή της Ύλης και του Σύμπαντος και στην Επιστήμη Υλικών και Διατάξεων.

Ο Διευθυντής του ΠΣ συνθέτει ομάδες συγγενών θεμάτων, στη βάση των οποίων οι υποψήφιοι φοιτητές/τριες υποβάλλουν σχετική πρόταση για εκπόνηση. Ακολούθως ο ΔΠΣ (και κατ’ αντιστοιχία ως ανωτέρω) ορίζει το επιβλέπων μέλος ΣΕΠ (Α’ επιβλέπων) και το δεύτερο μέλος της Επιτροπής Κρίσης για καθεμία υποβληθείσα πρόταση ΜΔΕ, εφόσον πληροί τις βασικές ακαδημαϊκές απαιτήσεις. Στη συνέχεια ο Α’ Επιβλέπων ΣΕΠ, σε συνεργασία με τους υποψηφίους για εκπόνηση φοιτητές, οριστικοποιεί το θέμα και το βασικό περιεχόμενο της ΜΔΕ στον ψηφιακό χώρο εκπαίδευσης εντός του πρώτου μήνα εκπόνησης και δίνει την τελική έγκριση.

Τροποποίηση θέματος είναι δυνατή εντός του πρώτου μήνα εκπόνησης. Υποβάλλεται προς έγκριση στον Διευθυντή του Προγράμματος Σπουδών σχετικό αίτημα, με την απαραίτητη τεκμηρίωση, από τον Α΄ Επιβλέποντα με κοινοποίηση στο δεύτερο μέλος της Επιτροπής Κρίσης. Στην περίπτωση έγκρισης από τον Δ.Π.Σ., ενημερώνεται σχετικά από το αρμόδιο διοικητικό τμήμα. 

Ειδικότερα οι Γενικές Κατηγορίες Θεμάτων Μεταπτυχιακών Διπλωματικών Εργασιών (ΔΕ) για το ΠΣ ΠΣΦ είναι, επί της παρούσης, οι:

  • Κβαντική Θεωρία Πεδίου – Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων
  • Κλασική Θεωρία Πεδίου – Σολιτόνια
  • Φυσική της Συμπυκνωμένης Ύλης
  • Βαρύτητα – Γενική Θεωρία Σχετικότητας
  • Κοσμολογία
  • Αστροφυσική
  • Αστροσωματιδιακή Φυσική
  • Πειραματική Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων
  • Βιοφυσική

Η χρησιμοποιούμενη θεωρία και πρακτική για την εμβάθυνση των γνώσεων βασίζεται ως ένα βαθμό στη γνώση και στις τεχνικές που αποκτούνται από τις προσφερόμενες ΘΕ. Όμως, για περαιτέρω εμβάθυνση και απόκτηση εξειδικευμένων γνώσεων και δεξιοτήτων ο φοιτητής/τρια σε συνεργασία με τον/την επιβλέπων/πουσα της ΔΕ μελετά εργασίες από την διεθνή σχετική βιβλιογραφία. Η διαδικασία αυτή διαρκεί συνήθως 2-3 μήνες. Κατόπιν εκπονείται η ΔΕ η οποία ελέγχεται στα στάδιά της τόσο από τον/την επιβλέπων/πουσα της ΔΕ όσο και από δεύτερο αξιολογητή/τρια.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Οι φοιτήτριες/τές που θα ολοκληρώσουν επιτυχώς τη θεματική ενότητα:

  • θα έχουν εμβαθύνει στο αντικείμενο μελέτης τους σε βαθμό που θα μπορούν με άνεση και ευχέρεια να διαβάζουν και να αντλούν πληροφορίες για θέματα έρευνας αιχμής από δημοσιεύσεις σε ερευνητικά περιοδικά του αντίστοιχης ερευνητικής περιοχής.
  • Θα είναι σε θέση να δίνουν σεμινάρια επιπέδου στα οποία θα εξηγούν το αντικείμενό τους με σαφήνεια και να απαντούν σε σχετικές ερωτήσεις άλλων επιστημόνων.

Γενικός Κανονισμός Εκπόνησης Μεταπτυχιακών Διπλωματικών Εργασιών σε ΠΜΣ με Θ.Ε. ετήσιας διάρκειας.

Για περισσότερες πληροφορίες του Γενικού Κανονισμού, των Οδηγιών εκπόνησης – παρουσίασης των ΔΕ και των εντύπων, απευθυνθείτε στο portal και ειδικότερα στη http://study.eap.gr.

Προαπαιτούμενα: Η παρουσίαση της Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας πραγματοποιείται μετά την επιτυχή ολοκλήρωση των απαιτούμενων Θ.Ε. του Προγράμματος.

 

 

Υποβολή αιτήσεων

Κάνε εδώ την αίτησή σου για όποιο πρόγραμμα σε ενδιαφέρει!


Κάνε αίτηση
Μετάβαση στο περιεχόμενο