Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
FISICA ORD. 2014


8

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 56 8 0 150

Periodo

AnnoPeriodo
III anno2 semestre

Frequenza

Facoltativa

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
26/02/201801/06/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteMicrofisico e della struttura della materiaFIS/048


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof.ssa LUCCHESI DONATELLAFIS/01Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Prerequisiti: Relativita' ristretta, concetti fondamentali della meccanica quantistica. Chimica (Tav. periodica)

Fisica Nucleare: Lo studente acquisira' la conoscenza dei fenomeni nucleari, della struttura nucleare e dei decadimenti radioattivi. Nell'apprendere i principali modelli teorici con cui si studia la struttura nucleare, lo studente utilizzer‡ molti concetti provenienti da corsi precedenti e vedr‡ l'applicazione diretta delle conoscenze di meccanica quantistica. Fisica delle Particelle: •Indagine della natura tramite analisi della radiazione cosmica e attraverso l'utilizzo di acceleratori. •Esistenza di particelle fondamentali e loro interazioni. •Classificazione delle particelle elementari e le loro interazioni. •Leggi di conservazione e simmetrie nelle interazioni fondamentali

Fisica delle Particelle: •Lezioni frontali con l'ausilio di diapositive, brevi filmati e animazioni. •Si seguira' l'approccio storico dopo aver inquadrato il panorama attuale e mostrato dove si vuole arrivare.

Fisica nucleare: 0. Introduzione al corso, presentazione dei contenuti e modalit‡ d'esame. 1. Proprieta' dei costituenti elementari del nucleo atomico: carica, massa, spin (fermioni/bosoni), parita' 2. Unita' di misura nucleari e grandezze tipiche: energie, raggi nucleari, etc. 3. Isospin; Momento angolare, accoppiamento di momenti angolari, spin semintero. 4. Deutone e sue propriet‡, modello semplice a buca quadrata. 5. Forze nucleari, saturazione, energia di legame, Sn, Sp, formula di massa (modello a goccia), carta di Segre' (valle di stabilit‡, driplines) 6. Modello a gas di Fermi (quantizzazione di una "scatola", det. Slater, Energia e momento di Fermi) 7. Modello a shell sferico per singola particella, Oscillatore Armonico + Spin-orbita, valore di aspettazione degli operatori rilevanti, Cenni sull'interazione di pairing. 8. Modello collettivo di Bohr e Mottelson, Sviluppo in multipoli della superficie nucleare, variabili beta,gamma, Eccitazioni collettive: vibrazioni e rotazioni della superficie. 9. Decadimento alfa: legge del decadimento, vita media; teoria elementare (preformazione, Eff. tunnel, Legge di Gamow) 10. Decadimento beta: End-point, Log(ft), Kurie plot, Transizioni di Gamow-Teller e Fermi. 11. Decadimento gamma: transizioni elettromagnetiche, regole di selezione, momento di quadrupolo elettrico e dip. magnetico. Isomeri. Fisica delle Particelle: 1.IL MODELLO STANDARD E LE PARTICELLE FONDAMENTALI - Quadro generale delle forze e delle particelle ad oggi note 2.CONCETTI FONDAMENTALI NELLA FISICA SUBNUCLEARE: -unità di misura naturali -sezione d'urto, dal concetto classico di urto alla regola d’oro di sezione d’urto differenziale -larghezze di decadimento, branching ratios -acceleratori di particelle, intensità di un fascio, luminosità -interazioni tra due fasci e fascio su targhetta 3.CONCETTI FONDAMENTALI DI RIVELATORI di PARTICELLE -cenni di interazione radiazione e particelle con la materia -rivelatori: scintillatori, a ionizzzazione, a silicio 4.LE PRIME PARTICELLE: DALL'ATOMO AI K -gli esperimenti di Rutherford e i costituenti di atomo e nucleo -l’ipotesi di Yukawa, la radiazione cosmica, il pione e il muone -le particelle strane nella radiazione cosmica, i K 5.SIMMETRIE: -Simmetrie continue. Gruppo delle rotazioni. Rappresentazioni. SU(2) e isospin -Simmetrie discrete: parita', coniugazione di carica, time reversal, teorema CPT -le antiparticelle, il positrone (Anderson), l’antiprotone -numeri leptonici e barionici 6.MODELLO STATICO dei QUARKS: -mesoni Jp=0-, 1- -barioni J=1/2, 3/2 -il charm e beauty e il ruolo degli acceleratori 7.PARTICELLE E INTERAZIONI: -caratteristiche generali delle interazioni fondamentali -leptoni e quark -l’interazione elettromagnetica -l’interazione debole, interazione di Fermi, decadimento beta -l’interazione forte -l'interazione elettrodebole, oscillazione di stranezza dei mesoni K -accenno al bosone di Higgs

Fisica nucleare: prova orale Fisica delle Particelle: Test online e orale

Verifica dell'apprendimento dei contenuti del corso (capacita' e completezza nell'esposizione) e della abilita' nel rispondere a semplici quesiti da risolvere applicando la teoria. Conoscenza dei contenuti del corso, capacita' di collegamenti e implicazioni dei fenomeni studiati.

K. Krane, Introductory Nuclear Physics. : Wiley, K. Heyde, Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics. : IoP Publishing, W. Greiner and J.A. Maruhn, Nuclear Models. : Springer, C.A. Bertulani, Nuclear Physics in a Nutshell. : Princeton University Press Lilley, A. Bettini, Introduction to Elementary Particle Physics. : Cambridge University Press,