FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2

iten
Codice
61847
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
8 cfu al 1° anno di 9012 FISICA (LM-17) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
FIS/04
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (FISICA)
periodo
1° Semestre
propedeuticita
Propedeuticità in uscita
Questo insegnamento è propedeutico per gli insegnamenti:
  • FISICA 9012 (coorte 2020/2021)
  • FISICA DELLE ASTROPARTICELLE 61873
  • FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI 61872
  • FONDAMENTI DI ASTROFISICA E COSMOLOGIA 61874
  • LABORATORIO DI FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI E ASTROFISICA 61868
  • TEORIA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI 62422
  • FISICA NUCLEARE APPLICATA 61871
  • MATERIALI E DISPOSITIVI PER L'ELETTRONICA 62421
  • NANOSTRUTTURE 62744
  • FISICA STATISTICA 61867
  • TEORIA DEI CAMPI 61876
  • SISTEMI MESOSCOPICI E NANODISPOSITIVI 66800
  • LABORATORIO DI FISICA DELLA MATERIA (6 CFU) 61862
  • ELETTRONICA APPLICATA 68873
  • LABORATORIO DI TERMODINAMICA AVANZATA 62424
  • LABORATORIO DI BIOFISICA 62739
  • TEORIA DEI GRUPPI 63662
  • FISICA DELL'OCEANO 68875
  • FISICA DELLO STATO SOLIDO 61861
  • RELATIVITA' GENERALE 61875
  • FISICA DELLA MATERIA SOFFICE 61863
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il corso e' un'introduzione alla fisica nucleare e alla fisica della particelle, con cenni di astrofisica nucleare.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si prefigge di fornire un’introduzione alla fenomenologia e alla modellistica della fisica nucleare e delle particelle.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La struttura del nucleo. Isospin. Scoperta del muone e dei mesoni leggeri. Interazioni forti e doboli. Richiami di scattering non-relativistico. Scattering Rutherford. Scattering relativistico e necessita' di teorie di campo quantistiche. Brevi cenni alla teoria dei campi.  La matrice S. Simmetrie di Lorentz. Scalari e fermioni liberi. Equazione di Dirac. Necessita' dell'antimatria. Scoperta del positrone. Simmetrie unitarie. Simmetrie discrete.  Cenni di QED e i diagrammi di Feynmann.  Scattering Bhabha. Rivelazione di particelle. Principali osservabili e tecniche di misure. Cenno agli acceleratori. Reattori nucleari e neutrini. Sorgenti naturali di particelle. Raggi cosmici. Proprieta' fisiche dei pioni e kaoni. La classificazione degli adroni. L'idea di quark. Il modello a quark non relativistico e sue limitazioni. Le interazioni deboli e la teoria di Fermi. Violazione di P, e CP nelle interazioni deboli. Decadimenti deboli degli adroni. Diffusione elettrone protone. Fattori di forma. Deep inelastic scattering. Bjorken scaling e i partoni. Il meccanismo GIM e il charm. Scoperta del charm. Scoperta delle correnti deboli neutre. Scoperta del tau e del b. Struttura a famiglie delle particelle. Matrice CKM. Oscillazione di neutrino e matrice PMSN. Struttura fenomenologica del modello standard. 

MODALITA' DIDATTICHE

Modalità di erogazione dell'insegnamento: tradizionale.

Frequenza obbligatoria.

 

PROGRAMMA/CONTENUTO

La struttura del nucleo. Isospin. Scoperta del muone e dei mesoni leggeri. Interazioni forti e doboli. Richiami di scattering non-relativistico. Scattering Rutherford. Scattering relativistico e necessita' di teorie di campo quantistiche. Brevi cenni alla teoria dei campi.  La matrice S. Simmetrie di Lorentz. Scalari e fermioni liberi. Equazione di Dirac. Necessita' dell'antimatria. Scoperta del positrone. Simmetrie unitarie. Simmetrie discrete.  Cenni di QED e i diagrammi di Feynmann.  Scattering Bhabha. Rivelazione di particelle. Principali osservabili e tecniche di misure. Cenno agli acceleratori. Reattori nucleari e neutrini. Sorgenti naturali di particelle. Raggi cosmici. Proprieta' fisiche dei pioni e kaoni. La classificazione degli adroni. L'idea di quark. Il modello a quark non relativistico e sue limitazioni. Le interazioni deboli e la teoria di Fermi. Violazione di P, e CP nelle interazioni deboli. Decadimenti deboli degli adroni. Diffusione elettrone protone. Fattori di forma. Deep inelastic scattering. Bjorken scaling e i partoni. Il meccanismo GIM e il charm. Scoperta del charm. Scoperta delle correnti deboli neutre. Scoperta del tau e del b. Struttura a famiglie delle particelle. Matrice CKM. Oscillazione di neutrino e matrice PMSN. Struttura fenomenologica del modello standard. Cenni alla fisica delle astroparticelle come ausilio all'astrofisica. 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Halzen - Martin      Quarks and Leptons

Note del docente

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Sempre disponibile su appuntamento.

Commissione d'esame

MARCO PALLAVICINI (Presidente)

ALESSANDRO PETROLINI (Presidente Supplente)

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Modalità di erogazione dell'insegnamento: tradizionale.

Frequenza obbligatoria.

 

INIZIO LEZIONI

inizio ottobre 2018

contattare il docente (marco.pallavicini@unige.it) per la data esatta

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Metodo di valutazione: la prova scritta è in genere organizzata su più domande/ problemi sul programma di esame con un difficoltà graduate che permetta al docente di effettuare un accertamento del grado di raggiungimento degli obiettivi formativi. L'esame orale è sempre condotto dal docente responsabile e da un altro esperto della materia (di solito un docente di ruolo) ed ha una durata che varia tra circa 30 e circa 40 minuti. Si basa sulla esposizione e successiva discussione di una pubblicazione scientifica relativa ad una misura fondamentale presentata durante il corso. Lo studente ha generalmente una settimana di tempo per preparare l'esposizione. Il lavoro è scelto per estrazione da un insieme di lavori che presentano una difficoltà accessibile con la preparazione degli studenti. L'esame consente alla commissione di giudicare, oltre che la preparazione, il grado di raggiungimento degli obiettivi di comunicazione, autonomia ecc.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
25/01/2021 09:00 GENOVA Scritto
15/02/2021 09:00 GENOVA Scritto
15/06/2021 09:00 GENOVA Scritto
19/07/2021 09:00 GENOVA Scritto
14/09/2021 09:00 GENOVA Scritto