متعددات المجالات التفاضلية ، الفراغ المماسي ، حقول المتجهات، التفاضلات الشكلية المحلية،الفراغ المماسي المقترن، الصيغ التفاضلية ، المشتقة الخارجية ، موضوعات تفاضلية في زمر لي، جبر لي، المدارات، الفراغات المجالية  المتجانسة ، أنموذج سيجما غير الخطي، الحزم الشعيرية، الحزم الرئيسية، صيغ الارتباط ، نظرية يانج، ميلز المجالية  القياسية، تطبيقات الهندسية التفاضلية في نظريات الحقوق القياسية.

زمرلي ، جبرلي،جبر كارتان الفرعى ، الجذور، روسمات دينكن تصنيف جبر لي البسيط . معادلات تودا وتكاملاتها ، حقوق هيجر، احادية الاقطاب  ذات الثنائية الذاتية، تصنيف التمثيلات الاحادية لجبر لي البسيط، صيغة فايل للصنف.

علم الكون المعتمد،مترية روبرتسون، وولكر ،التاريخ الحراري للكون، الديناميكا الحرارية النسبوية، التحولات الطورية،التكوين النووي،المادة المظلمة،التأرجح في الكثافة،تكوين المجرات،التضخم،الخيوط الكونية،البحث المعاصر عن النماذج الكونية، الخيوط الفائقة،الجاذبية الفائقة،كالوزاكلاين.

بصريات البلورة (الممتدات، التماثل، الآيزوتروبي، الرنين، فضاء الزخم) – التضمين البصري (الكهروضوئي، الصوت-ضوئي، الماغنيطوضوئي) _ اللاخطية ثنائية الرتبة (مضاعفة التردد، التفاعل البارامتري، اللاخطية المتسلسلة) – اللاخطية ثلاثية الرتبة (تأثير كير البصري، تشتت بريلوين المحثوث، تشتت رامان المحثوث، تنائية الاستقرار، اقتران الطور، التعديس الذاتي، السوليتونز) – اللاخطية في أشباه الموصلات – البصريات اللاخطية الفائقة السرعة – التفاعل اللاخطي للأشعة مع المادة.

توليد نبضة النانو ، البيكو والفيمتو ثانية – تبديل معامل Q ،قفل النمط ،DFB  ، اهتزاز الاسترخاء ،القياس ، دالة الارتباط الآلي والتقاطعي ، الفوتونان ، توليد التوافق الثاني للكشف ، تأخير الزمن البصري ، الفيمتو ثانية ،قفز الأنماط ، التبريد ،الضغط نتيجة توليد النبضات - تطبيقات في : الاسترخاء الجزيئي ، الأحياء ، ديناميكية أشباه الموصلات ..الخ.

خصائص شعاع الليزر – تأثيرات تركيز الشعاع – النظرية شبه التقليدية للامتصاص والانبعاث – عاكسة ونفاذية المادة – نظرية نقل الفوتون – التسخين والتبخير و الانصهار بالليزر – تكوين البلازما – معدل التسخين والتبريد – الانظمة التشغيلية في معالجة المواد – عمق الاختراق – تأثير فتحة المفتاح – معالجة السطوح (التعديل، التغليف، التسبيك والتصليد) – تفاعل اليزر ذي الطاقة العالية مع الجوامد (اللحام والقطع) – الخصائص الضوئية للأنسجة – تفاعل الليزر مع ألأنسجة (التفاعل الحراري، الكيموضوئي، الميكانيكي الضوئي، الكشط الضوئي، الكشط بواسطة البلازما والقطع الضوئي).

انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في أدلة الموجات من العوازل – الألياف البصرية (الشروط الحدية، سرعة الطور والمجموعة، التضعيف والتشتيت، تردد القطع، الألياف وحيدة وعديدة النمط) – الباعثات (LED، الليزرات الثنائية DH, QW, BDR, DFB, VCSEL’s )- تقنية التصنيع – مواد القِطَع البصرية – تضمين الليزر(FM, PM, AM) وازالة التضمين – المستقبلات ( الكواشف، PIN ,PMT, APD )الكشف المتجانس والمتغاير – الحساسات – مركبات التبديل وتبديل دليل الموجة.

الخصائص الضوئية للأنسجة- نماذج انتشار الليزر في النسيج – محاكاة مونتكارلو  لتفاعل الليزر مع الأنسجة – تاثيرات الليزر على ألأنسجة(الحرارية، الكيموضوئية، الميكانيكوضوئية،التأيين،....) - التطبيقات الطبية (العيون، الجلدية، الأسنان، الجراحة، النساء والولادة، المسالك البولية، الأعصاب ...) – العلاج بالليزر منخفض  القدرة –التشخيص بالليزر – انواع الليزر المستخدمة في الطب السلامة عند استخدام الليزر. نظام الليزر للكشف عن بعد (ليزر CO2، الإكسايمر، الصبغات، أشباه الموصلات، مكونات بصريات التلسكوب) – المعادلة الرئيسية للكشف عن بعد – الليدار، الامتصاص التفاضلي ، LIF، رامان، الكشف الفضائي وفي الموائع – التلوث الصناعي – الإنفاذ تحت المائي والفضائي – اعتبارات معملية – الكشف في أعماق البحار – بقع الزيت.

مؤثرات الكثافة والخلط (اخماد المستوى، مصفوفة الكثافة، النموذج المتجهي لمصفوفة الكثافة) – تفاعلات مجال الموجة المستمرة (استقطاب وسط من مستويين، الوسط غير متجانس التعريض، استقطابية وسط الكسب شبه الموصل) – نظرية الليزر (معادلات الليزر ذاتية التماسك، نظرية ليزر أشباه الموصلات وحيد النمط، التغير المستعرض وشعاع جاوس..) – النبضة المترابطة – تكمية المجال (تكمية المجال وحيد ومتعدد النمط، ترابط المجالات الكمية..)- التفاعل بين الذرات والمجال المكمى – حالات الضوء المضيّقة (تضييق ترابط الحالات، المعادلة الرئيسة ذات النمطين الجانبيين، تضييق النمطين، الفراغ المضيّق).  

تحليل المعلومات التجريبية : اجهزة القياس المتقدمة – الخطأ في القياسات الفيزيائية – التجميع الآلي للمعلومات وتنسيقها – دوال التوزيع وعلاقاتها بالخصائص والقياسات الفيزيائية، معالجة البيانات الفيزيائية لرسم المنحنيات – تحليل المنحنيات وطرقة العددية – العلاقات البينية والخارجية – تحليل فرير – طرق التقريب الفيزيائية – حساب مستويات الطاقة والاطياف بنظرية الاضطراب – برمجة الحاسب الآلي ونماذج تطبيقية على المسائل الفيزيائية).

الكواشف: نظرية الكواشف وعوامل الأداء – الكواشف الحرارية ( البينوماتك , البيروالكترك , الزدواج , البولوميتر )- الكواشف الفوتونية (االانبعاثية الضوئية ,  ثنائي الوصلة الفراغي , المتضاعف الضوئي , العداد الضوئي , مكبر شدة الصورة ) الكواشف ثنائية الوصلة (PIN,    الترانستور الضوئي,APD, ثنائي شوتكي الضوئي PD,) الفيديكون – بلومبيكون – الصفوف الثنائية – كاميرا CCD  - التشويش في الكواشف.

تصميم الليزر الغازي: ظاهرة التفريغ الغازي- تقنية مضخات التفريغ –أنظمة التبريد- مولد القدرة لليزرالمستمر المنخفض والعالي القدرة – ليزر القدرة العالية (CO2, TEA…) – دوائرالليزر الكهربية (ليزرات TEA ،الاكسايمر ،النيتروجين ،الليزر الديناميكي والكيميائي..) . تصميم الليزر السائل: تحضير العينات – هندسة الضخ – الضخ العرضي النفثي – ليزر السوائل ذات القدرة العالية (المضخوخة بالليزر و المصباح الوميضي) – ليزر الفيمتو ثانية . تصميم ليزر العوازل : مصباح الوميض والقوس – ليزر الياج المضخوخ بالثنائي –تصميم ليزر السافاير – تصميم ليزر الموجة المنتقلة والحلقي . ليزرات الحقن : التصنيع و قياس الخواص – ليزرات المصفوفات للضخ . مرايا الليزر :الطلاء بالعوازل – الأغشية الرقيقة – المرايا ثنائية اللون . مشكلات دوائر الكشف.

مبادئ التفريغ الهوائي وتصميم أساسيات نظم التفريغ ,مراجعة لتقنيات الأفلام الرقيقة، التركيب البلوري للأفلام الرقيقة، العيوب البلورية في الأفلام، الأفلام المجهزة بالتبلور النانوي، والتبلور المتعدد، والإبيتاكسي، تنويه الأغشية الرقيقة, البناء المتراص للأغشية الرقيقة في بعدين,  حدود وسطوح الأفلام، نماذج بناء الأفلام: في بعدين، وثلاثة أبعاد،  المكونات الكمية والبناء الشبكي المتراكب، الانتشار الحبيبي، والانتشار التداخلي، والانتشار البيني، التحولات الطورية، الطرق المختلفة لبناء الأفلام:  PVD, Sputtering, MBE, Laser MBE PLD), CVD, PECVD, MOCVD, Sol-Gel, PAD., معالجة الأغشية الرقيقة, تقنيات فحص الأغشية الرقيقة.

دراسات الطاقة المتجددة، نماذج الإشعاع الشمسي، الأنظمة الحرارية والكهروضوئية، أنظمة طاقة الرياح، تطبيقات خلايا الوقود, الكتلة الحيوية ، تحويل الغازات والسوائل، تطبيقات طاقة الهيدروجين، الطاقات المتجددة الأخرى، اقتصاديات الطاقة المتجددة ودراسات الجدوى، العوامل البيئية والطاقة المتجددة، أمثلة رائدة محليا ودوليا، طاقة إعادة التدوير والمخلفات، التأثيرات البيئية والتلوث الحراري سياسات الطاقة المستقبلية.

بنوية المواد، تقنيات وأنظمة متقدمة في المواد، الاختبارات الهدامة والبناءة ، الخصائص الميكانيكية، المواد المعدنية، والخزفية، والكربونية والبوليمرات، المتراكبات، الخصائص الالكترونية والضوئية، المواد النانوية، المواد الحيوية، مواد تحسس الغازات، كواشف الضوء والأشعة تحت الحمراء.

مستويات الطاقة في أشباه الموصلات، تهييج أشباه الموصلات بمؤثرات خارجية، الامتصاص، العلاقات بين الثوابت الضوئية، أطياف الامتصاص، التحولات الإشعاعية والغير إشعاعية، العمليات في الوصلات  p-n ، الانبعاث المستحث، تهييج التألق والانبعاث في أشابه الموصلات، الانبعاث الكهروضوئي, الأثر الكهروضوئي والكهروكيميائي،  ، أثر المصائد على التألق، الخصائص البصرية المتعلقة بحركية الالكترونات، امتصاص الضوء عن طريق التحولات الالكترونية، تفاعل الإشعاع مع المكونات الكمية الموجهة، التوصيلية الضوئية.

أشباه الموصلات، حزم الطاقة وتركيز حاملات الشحنة، ظواهر انتقال حاملات الشحنة، وصلات p-n ، وصلات معدن- شبه موصل ( أدوات وحيدة القطبية)، الانتشار والزرع الأيوني، الأدوات الفوتونية )الامتصاص الضوئي، التألق الضوئي، زمن العمر للحاملات, التوصيل الضوئي)، وغيرها من الموضوعات التقنية كالحفر الضوئي، والنمو البلوري، الأكسدة الحرارية، النمو الطبقي الدقيق, الفلزنة، أدوات معدن-عازل-شبه موصل(ميس)، الأدوات المشعة للضوء، ليزرات أشباه الموصلات والأدوات الميكروية.

التناسق في ميكانيكا الكم، التناسقات، قوانين حفظ الطاقة والاندفاع، التوليد، التناسقات المتمايزة، الزوجية، تحويل الشبيكات، عكس الزمن، الجسيمات المتشابهة، تناسق التدوير، مسلمات التناسق، نظام الإلكترونين، ذرة الهليوم، تابليوكس يونج، نظرية التشتت، معادلة ليبمان شوينجر، تقريب بورن، النظرية البصرية، طرق الموجات الجزئية، تشتت الطاقة الضعيفة والحالات المرتبطة، التشتت الرنيني، الأجسام المتشابهة والتشتت، تشتت كولوم.

تكميم الحقول القياسية الحرة، الحقول الكهرومغناطيسية التقليدية، التحويلات العيارية، تكميم الحقول الكهرومغناطيسية، عياريات لورتنس، فضاء فوك الممتد، دوال قرين، معادلات ديراك، هيئات التفاعل، نظرية الاضطراب، قواعد فينمان، الفضاء الطوري، عمليات eγ، eµ، e+e-، التشتت، العياريات العامة، وعمليات التعامد المعيارية.

معايرة نظريات الحقول الكمية، شروط المعايرة، حد الكتلة الصفرية، سلوك النهايات، طرق الدوال المتقدمة في الحقول الكمية، التكاملات الخطية، توليد الحقل المؤثرة والفعالة، نموذج دي، انتهاك التناسق، الظواهر غير العادية، الحقو العيارية، تكميم الحقول العيارية.

النظريات العيارية، انتهاك التناسق، النموذج القياسي للقوى الكهروضعيفة، تمثيل الجسيمات، توليد الجسيمات، التيارات المحايدة، العلاقة مع نظرية الفرميونات الأربعة، كل الجسيمات، ميكانيكية GIM ، التعميم، تفاعلات القوى الكهروضعيفة،  مصفوفة كوباياشي-ماساكاوا، التحديد التجريبي للمتغيرات، ثوابت التزاوج العاملة، توابع معايرة معادلات المجموعات، الاتحاد العظيم.

نموذج الكواركات للهادرونات، حلول نماذج الحقيبة، التبادل بالقلونات، صيغ الكتلة، كتل الكواركات، الكواركات الثقيلة، نموذج كوارك-بارتون، التشتت العميق غير المرن بين الألكترونات والنيكلونات، القياس، والتصحيح للسلوك القياسي، التناسق الزاوي، انتهاك التناسق الزاوي.

زمرة اللون، الحرية التقاربية ،خرق التقاييس في التشتت العميق غير المرن، دوال زمرة إعادة التطبيع، مفكوك مضروب المؤثرات ، الإبعاد الشاذة ، نظرية الألوان الكمية خارج اللااضطرابية، قواعد جمع التفريق ، خلاء قلاشوس (5) ، نظرية الألوان، مشكلة الزمرة(1)، الاحتجاز، الخرق القوي لتناسق سي بي

مراجعة زمر لي وتمثيلاتها،الزمر  س ي (5)وس و (10) وإ (6)،  التوحيد في النموذج المعتمد، أنموذج جورجي-قلاشو س ي (5)   اضمحلال البروتون. نماذج التوحيد الأخرى  س و (10)،إ (6) و س ي (4) x س ي (4)،  مشكلات نماذج التوحيد العظيم، نظرة مستقبلية.

الفراغ الفائق في بعدين، الحقل الفائق، تكتلات قياسية ومتجهية   1/2، 1 ، 2

الفراغ الفائق في أربعة أبعاد، زمر التماثل الفائق التكامل الفائق،المفكوك، مؤثرات الإسقاط  ن=1 الكلاسيكية، ناشرات الحقل الفائق، الرسومات الفائقة، تداعي التماثل الفائق الصريح  والتلقائي ، جسيمات هيجز الفائقة.

تكاملات المسار ، تكيم فادييف بوبوق الخيزط البووزونية الحرة، التكميم، المخروط الضوئي،تحويلات بى آر إس ت ،الأشجار، مؤثرات نقطة التفرغ، الخيوط المغلقة، الخيوط الفائقة، أنموذج  ان  إس آر  ،الاشباح،التماثل الفائق الممتد،زمرة الخيوط، الفراغ المماسي صيغ الارتباط من نوع كوفرينت ، الشواذ، نظرية عطية سنجر.

الجاذبية الفائقة الكلاسيكية من نوع  ن = 1 الطريقة من نوع كوفرينت  في موضوع الجاذبية الفائقة، القيود،العمل،الحقول الكمية الفائقة ،من نوع  ن=1، الانفصال الخلفي، الأشباح،قواعد فانبمان،التنظيم الابعادي،الجاذبية الفائقة وتداعي التماثل.

مبادئ الهيتسوستركتشر، الأنظمة المتناهية في الصغر، الكمونات الكمية، الأسلاك النانوية، النقاط الكمية، الانتقال التملصي، الميكانيكا الكمية لتلك الأنظمة، الخصائص الضوئية للأنظمة المتناهية في الصغر، خصائص الانتقال لأنظمة ثنائية وأحادية البعد، التوصيلية المكممة وصياغة لاندور، ظاهرة التشتت في بعد واحد، الأجهزة المبنية على الظاهرة الكمية.

تفاعلات الإلكترون-إلكترون، تفاعلات الإلكترون-فونون، المغناطيسية في الجوامد، الخصائص المغناطيسية، الرنين المغناطيسي، خصائص العزل والخصائص الضوئية، المسايرة والمضادة المغناطيسية، التوصيلية الفائقة ومعادلات لاندو.

النماذج التقليدية للخواص الإلكترونية للمعادن، نموذج درود ونموذج سمرفيلد، ميكانيكا الكم لجسيمات تقع في جهود دورية (نظرية بلوك)، نماذج شرائط الطاقة: نموذج الأكترون شه الحر، نماذج الارتباط الكتروني القوي، أشباه  الموصلات والعوازل: طاقة الفجوة، عدد النواقل، كثافة الحالات، الكتلة الفعالة، الظواهر الفيزيائية المصاحبة: الخصائص الكهربائية، والمغناطيسية، والحرارية، والضوئية. التشخيص والتطبيقات الدقيقة، هندسة البنية الشرائطية: الطبقات المتعددة والكمونات الكمية، المقاومية المغناطيسية وأثر هول الكمي.

مدخل إلى فورتران 90، التكاملات العددية، التكاملات البسيطة والمعقدة، الحلول العددية للمعادلات التفاضلية (معادلات الحركة التقليدية، دراسة الأنظمة غير المنضبطة، الحالات الخاصة لمعادلة شرودنجر، التطور الزمني للموجات الكمية، محاكاة ديناميكية الجزيئات، ديناميكا الأنظمة متعددة الأجسام، المحاكاة عند ثبات درجة الحرارة والطاقة، محاكاة بنظام مونتيكارلو، التهيئة باستخدام المحاكاة، حساب الأقطار الكمية بالمحاكاة، الحالة الأرضية، والخصائص الحرارية للمغناطيسات الكمية.

مصادر الإشعاع البيئي؛ تحليل النويدات المشعة بالبيئة؛ النشاطية الإشعاعية بالبيئة الأرضية؛  النشاطية الإشعاعية بالبيئة بالهواء؛  النشاطية الإشعاعية بالبيئة المائية؛ نويدات سلسلتي اليورانيوم والثوريوم بالبيئة

مصادر النيوترونات، مدخل إلى التشتت المرن للنيوترونات، حيود النيوترونات، أطياف النيوترونات، تشتت النيوترونات بزوايا صغيرة، النيوترونات المستقطبة، الحصول على المعلومات من التجربة وتحليلها.

المبادئ الأساسية , التحليل بالتشعيع النووي , الرنين المغناطيسي النووي، الجسيمات المستحثة لانبعاث  الأشعة السينية.

الأشعة السينية – الرنين المغناطيسي – الفلورة – الميكروسكوب ذو الفلورة –  طيف الأشعة فوق البنفسجية, المرئية، تحت الحمراء – الأسترخاء الكهربي للتيار المتردد والمستمر – الفصل الكرماتوجرافي.

علوم الأشعة: اثر الإشعاعات المؤينة على الخلايا والأعضاء الحية، و يشمل ذلك الأسس الفيزيائية، الكيميائية، والنفسية للتأثيرات السمية والطفرات وطرق نشوء التسرطن في الخلايا. الفيزياء لإشعاعية وقياس الجرعات: تفاعل وانتقال طاقة الأشعة المؤينة للمادة. المفاهيم والوحدات والكميات في الفيزياء الإشعاعية ، مبادئ وطرائق قيسا الجرعات  الإشعاعية. فيزياء العلاج بالأشعة: استخدامات الأشعة المؤينة كعلاج للمرضى المصابين بالسرطان بإحداث تأثيرات إيجابية يتم التحكم بها، فيزياء تفاعل الأشعة بطرائق مختلفة مع مكافئات الجسم، السمات الفيزيائية المختلفة للتطبيقات الإكلينيكية.

مقدمة في التصوير الطبي. خصائص الصورة ، تكوين الصورة وجودتها ، معالجة وتكوين الصور الطبية ، طرق التصوير الطبي . التصوير بالأشعة السينية : طرق التصوير بالأشعة السينية ، التصوير المقطعي ، تطبيقات طبية للتصوير المقطعي. التصوير بالطب النووي : المواد الدوائية المشعة ، التصوير المقطعي بالانبعاث الفوتوني الوحيد ، التصوير المقطعي بانبعاث الإلكترون الموجب ( البوزيترون ) ، تطبيقات التصوير بالطب النووي . التصوير بالموجات فوق الصوتية : فيزياء الموجات فوق الصوتية ، تطبيقات طبية للتصوير بالموجات فوق الصوتية

اللف المغزلي الالكتروني والنووي، المغناطيسية الالكترونية والنووية، الأيونات والأنوية المغناطيسية، امتصاص موجات الميكروويف والراديو،  الرنين المغناطيسي  النووي والالكتروني NMR & ESR  ، التفاعلات المغناطيسية،  التشبع والاسترخاء،  الكشف المبرمج للرنين المغناطيسي، التصوير بالرنين المغناطيسي MRI، تعزيز التصوير والكشف عنه، تطبيقات الرنين المغناطيسي في الفيزياء والكيمياء والطب.

المجالات المغناطيسية الحيوية . تأثير جوزفيسون . جهاز السكويد لقياس المجالات المغناطيسية : مخطط وتركيب الجهاز  ،جهاز السكويد ذو التيار الثابت والمتردد، جهاز السكويد المشتغل على درجات التوصيلية الفائقة العالية ، إزالة التشويش. مخطط مغناطيسية الدماغ . مخطط مغناطيسية القلب . المغناطيسية الرئوية

التـرابط والتـركيب الجزيئي العام – تعريف الجذور الحرة – دور الجذور الحـرة في التفاعلات الكيمائية والبيوكيمائية – الخواص الكيميائية للجذور الحرة – الخواص المغناطيسية للجذور الحرة – ثنائيات الجذور الحرة –توليد الجذور الحرة بالإشعاع -  الأساليب التجريبية لدراسة الجذور الحرة – الرنين البارامغناطيسي للجذور الحرة – التفاعلات المغناطيسية فوق الدقيقة للجذور الحرة – التمييز بالجذور الحرة – الأدوار المفيدة والضارة للجذور الحرة في الأنظمة الحيوية – مضادات الأكسدة ولاقطات الجذور الحرة.

الإشعاع والنشاط الإشعاعي البيئي، مصادر الإشعاع البيئي، التلوث الإشعاعي، تفاعل الإشعاع  مع المادة، تأثير الإشعاع على الأحياء، الآثار العشوائية وغير العشوائية،  الآثار المتأخرة، الصفات الفيزيائية والكيميائية لأثر الإشعاع على الخلايا،  تحليل المسارات البيئية وتقدير الجرعات، تقدير المخاطر الإشعاعية.