OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il laboratorio illustra le principali tecniche sperimentali utilizzate nella fisica delle interazioni fondamentali e astrofisica e permette agli studenti di progettare, eseguire ed elaborare i dati di un esperimento reale.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Gli studenti acquisiranno una conoscenza approfondita dei fenomeni legati al passaggio della radiazione nella materia e della loro applicazione nella progettazione e caratterizzazione di rivelatori di particelle.

Impareranno anche i processi di decadimento e dispersione.

Infine, acquisiranno le capacità di acquisizione ed elaborazione dei dati necessarie per svolgere alcune esperienze di laboratorio, di cui dovranno discutere i risultati sperimentali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Passaggio della radiazione nella materia

Costanti fondamentali. Processi nucleari dovuti a sorgenti radioattive. Unità caratteristiche e definizioni. Decadimento alfa. Decadimento beta. Emissione gamma. Sorgenti di neutroni. Legge del decadimento radioattivo. Sezione d'urto. Cammino libero medio. Nozioni di base sulla radioprotezione.

Interazioni delle particelle cariche pesanti con la materia. Formula di Bethe-Bloch. Definizione di range. Effetto Cerenkov. Interazioni degli elettroni con la materia. Perdita di energia per collisioni. Perdita di energia per radiazione (Bremsstrahlung). Scattering multiplo. Lunghezza della radiazione. Interazione dei fotoni con la materia. Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Produzione in coppie. Sciami elettromagnetici.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle

Sensibilità. Funzione di risposta. Risoluzione energetica. Efficienza. Tempo morto. Parametri caratteristici. Rivelatori a ionizzazione. Fenomeni di ionizzazione e trasporto nei gas. Camere proporzionali multifilo (MWPC). Camere a deriva. Telecamere a proiezione temporale (TPC). Rivelatori a scintillazione. Scintillatori organici. Cristalli inorganici. Efficienze di rivelazione intrinseche per le diverse radiazioni. Fotomoltiplicatori. Metodi e parametri di costruzione. Fotocatodi. dinodi. Risposta temporale e risoluzione. Rumore.

Acquisizione ed elaborazione dati

Segnali utilizzati nell'elettronica nucleare. Trigger. Trasmissione del segnale. Lo standard NIM. Preamplificatori. Convertitori analogico-digitali. Analizzatori multicanale. Tecniche di coincidenza. Elaborazione dei dati sperimentali. Richiami di statistica e teoria degli errori. Simulazione di dati sperimentali e metodo Monte Carlo. Metodi di fit e minimizzazione. Presentazione dei risultati sperimentali.

Esperienze di laboratorio

Montaggio di un telescopio a scintillatori

Esperimento di scattering: scattering Compton e misurazione della massa di elettroni

Esperimento di rilevamento di particelle: vita media dei muoni

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 23 settembre 2024 secondo l'orario riportato qui 

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Il giudizio finale terrà conto dell'attività svolta in laboratorio, degli elaborati presentati e della prova orale finale sugli argomenti trattati a lezione.

Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Al termine del corso gli studenti saranno tenuti a preparare due tesine su esperienze scelte tra quelle svolte.

ALTRE INFORMAZIONI

Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: FISICA 9012 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe

Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare:

•            la denominazione dell’insegnamento

•            la data dell'appello

•            il cognome, nome e numero di matricola dello studente

•            gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti.

Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti.

Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche.

Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici