Salta al contenuto principale della pagina

FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2

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
  • 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 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

    Commissione d'esame

    MARCO PALLAVICINI (Presidente)

    ALESSANDRO PETROLINI (Presidente Supplente)

    LEZIONI

    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