CODICE 61847 ANNO ACCADEMICO 2018/2019 CFU 8 cfu anno 1 FISICA 9012 (LM-17) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/04 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre PROPEDEUTICITA Propedeuticità in uscita Questo insegnamento è propedeutico per gli insegnamenti: FISICA 9012 (coorte 2018/2019) LABORATORIO DI FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI E ASTROFISICA 61868 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI 2 62422 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA NUCLEARE APPLICATA 61871 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) TEORIA DELLE FORZE NUCLEARI 61870 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI 1 61872 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA DELLE ASTROPARTICELLE 61873 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FONDAMENTI DI ASTROFISICA E COSMOLOGIA 61874 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) MATERIALI E DISPOSITIVI PER L'ELETTRONICA 62421 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) TEORIA DEI CAMPI 61876 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) RELATIVITA' GENERALE 61875 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA DELLA MATERIA SOFFICE 61863 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) LABORATORIO DI FISICA DELLA MATERIA (6 CFU) 61862 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA DELLO STATO SOLIDO 61861 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA E STATISTICA MEDICA 67074 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) LABORATORIO DI TERMODINAMICA AVANZATA 62424 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) LABORATORIO DI BIOFISICA 62739 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) NANOSTRUTTURE 62744 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) TEORIA DEI GRUPPI 63662 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) SISTEMI MESOSCOPICI E NANODISPOSITIVI 66800 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA DELL'OCEANO 68875 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA STATISTICA 61867 FISICA 9012 (coorte 2018/2019) ELETTRONICA APPLICATA 68873 MATERIALE DIDATTICO AULAWEB 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 MARCO PALLAVICINI Ricevimento: Sempre disponibile su appuntamento. ALESSANDRO PETROLINI Commissione d'esame MARCO PALLAVICINI (Presidente) SIMONE MARZANI ALESSANDRO PETROLINI PAOLO PRATI MAURO GINO TAIUTI LEZIONI INIZIO LEZIONI inizio ottobre 2018 contattare il docente (marco.pallavicini@unige.it) per la data esatta Orari delle lezioni FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2 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 appello Orario Luogo Tipologia Note 25/01/2019 09:00 GENOVA Scritto 18/02/2019 09:00 GENOVA Scritto 22/02/2019 14:00 GENOVA Scritto + Orale 18/06/2019 09:00 GENOVA Scritto 19/07/2019 09:00 GENOVA Scritto 16/09/2019 09:00 GENOVA Scritto