FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Cristiano BOZZA FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

0522600030
DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO"
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
FISICA
2015/2016

ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2014
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
648LEZIONE
Obiettivi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
IL CORSO INTENDE FORNIRE UN QUADRO AMPIO ED APPROFONDITO SULLE EVIDENZE SPERIMENTALI CHE HANNO CONDOTTO ALLA FORMULAZIONE DEL MODELLO STANDARD DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI E SULLE PROBLEMATICHE CHE SONO ATTUALMENTE OGGETTO DI RICERCA.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL CORSO, GLI STUDENTI SONO CHIAMATI INTERATTIVAMENTE A SVOLGERE ALCUNI SEMPLICI ESERCIZI O CALCOLI SOTTO LA GUIDA DEL DOCENTE. ESSI SONO STIMOLATI A SIMULARE I MECCANISMI DI PROGETTAZIONE CONCETTUALE DEGLI ESPERIMENTI DI ALTE ENERGIE.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
IL CORSO TENDERÀ A FAVORIRE LA CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI ESPORRE IN MODO CHIARO E RIGOROSO LE CONOSCENZE ACQUISITE. AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI ENUNCIARE IN MODO CORRETTO GLI ARGOMENTI E LE PROBLEMATICHE RIGUARDANTI I CONTENUTI DEL CORSO STESSO, NONCHÉ PADRONEGGIARE IL FORMALISMO CORRENTEMENTE UTILIZZATO NELLA COMUNICAZIONE SCIENTIFICA IN MATERIA DI INTERAZIONI FONDAMENTALI.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
GLI STUDENTI SONO GUIDATI AD APPRENDERE IN MANIERA CRITICA E RESPONSABILE GLI ARGOMENTI ESPOSTI. CIASCUNA RISULTANZA SPERIMENTALE È ANALIZZATA SIA DAL PUNTO DI VISTA DELLE PROBLEMATICHE PRATICHE E DELLE TECNICHE SPERIMENTALI, SIA PER CIÒ CHE CONCERNE L’INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI CHE LA LORO CONNESSIONE AL PANORAMA TEORICO. GLI ARGOMENTI SONO PRESENTATI NELL’ORDINE CRONOLOGICO IN CUI LE CONOSCENZE SPERIMENTALI SONO STATE ACQUISITE, E LA DISCUSSIONE È CONTESTUALIZZATA AL MOMENTO STORICO; IN TAL MODO SI INTENDE FAVORIRE LA NASCITA E CRESCITA DI UNO SPIRITO CRITICO, ESTREMAMENTE UTILE ALLO STUDENTE SIA NELL’OTTICA DI UNA FUTURA ATTIVITÀ DI RICERCA, SIA PER LA SOLUZIONE DI PROBLEMATICHE APPLICATIVE.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
ALLA FINE DEL CORSO, LO STUDENTE DEVE AVERE UN QUADRO DEL MODELLO STANDARD DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI TALE DA PERMETTERGLI DI COMPRENDERE AUTONOMAMENTE UNA TIPICA PUBBLICAZIONE DA UNA RIVISTA INTERNAZIONALE IN MATERIA DI SPERIMENTAZIONE SULLA FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI.
Prerequisiti
MECCANICA QUANTISTICA, COMPOSIZIONE DEI MOMENTI ANGOLARI, SIMMETRIE CONTINUE, ELETTROMAGNETISMO CLASSICO E RELATIVITÀ RISTRETTA
EQUAZIONI D’ONDA RELATIVISTICHE DI MAXWELL, KLEIN-GORDON E DIRAC, FORMALISMO LAGRANGIANO E SVILUPPI PERTURBATIVI (DIAGRAMMI DI FEYNMAN)
TEORIA DELLE COLLISIONI E SVILUPPO IN ONDE PARZIALI, ELEMENTI FONDAMENTALI DI FISICA ATOMICA E NUCLEARE. DECADIMENTI RADIOATTIVI. MODELLI NUCLEARI. CLASSIFICAZIONE DELLE PARTICELLE.
Contenuti
FENOMENOLOGIA DELL’INTERAZIONE ELETTROMAGNETICA: DIFFUSIONE COMPTON, MOELLER, BHABHA. APPLICAZIONI AL CONTROLLO DEI FASCI INCROCIATI. ANNICHILAZIONE IN COPPIE FERMIONE-ANTIFERMIONE. BREMSSTRAHLUNG, PRODUZIONE DI COPPIE E SCIAMI ELETTROMAGNETICI. CENNI SU PROCESSI DI QED DI ORDINE SUPERIORE AL PRIMO, CORREZIONI RADIATIVE; MOMENTO MAGNETICO ANOMALO DELL’ELETTRONE E DEL MUONE, MISURE SPERIMENTALI.

FENOMENOLOGIA DELL’INTERAZIONE DEBOLE: RICHIAMI SUL DECADIMENTO BETA. TRANSIZIONI DI FERMI E GAMOW-TELLER, GRAFICI DI KURIE, MISURA DIRETTA DELLA MASSA DEL NEUTRINO. INTERPRETAZIONE DEL DECADIMENTO BETA CON LA TEORIA DI FERMI. VERIFICHE SPERIMENTALI DELLA VIOLAZIONE DELLA PARITÀ. SPETTRO ENERGETICO DEGLI ELETTRONI E LORO POLARIZZAZIONE. ELICITÀ DEI NEUTRINI. FONDAMENTI SPERIMENTALI DELLA TEORIA V-A. IL DECADIMENTO DEL MUONE. DECADIMENTI DEBOLI DEGLI ADRONI E ANGOLO DI CABIBBO. REGOLE DI SELEZIONE PER DECADIMENTI DI PARTICELLE STRANE. OSSERVAZIONE DELLE OSCILLAZIONI DI STRANEZZA. ESPERIMENTI SULLE CORRENTI DEBOLI, EVIDENZA SPERIMENTALE DELLE CORRENTI NEUTRE, ASSENZA DELLE VARIAZIONI DI SAPORE IN CORRENTE NEUTRA E CONSEGUENZE SUL MODELLO GIM. VIOLAZIONE DI CP IN INTERAZIONE DEBOLE E INTRODUZIONE DELLA MATRICE CKM. OSSERVAZIONE DEI BOSONI VETTORI INTERMEDI W E Z. UNIFICAZIONE ELETTRODEBOLE E MISURE SPERIMENTALI DELL’ANGOLO DI WEINBERG. EVIDENZE SPERIMENTALI DEL BOSONE DI HIGGS.
FENOMENOLOGIA DELL’INTERAZIONE FORTE: RICHIAMI DI TEORIA DELLE COLLISIONI E SVILUPPO DELLA SEZIONE D’URTO IN ONDE PARZIALI. LA FORMULA DI RISONANZA DI BREIT-WIGNER. FATTORI CINEMATICI. ELEMENTO DI MATRICE INVARIANTE, RELAZIONE CON LA SEZIONE D’URTO. DIAGRAMMI DI ARGAND. DIAGRAMMI DI DALITZ. IL DEUTONE. RISONANZE E ANALISI DEI DATI SPERIMENTALI SULLA DELTA(1232). COSTRUZIONE FENOMENOLOGICA DEL MODELLO STATICO A QUARKS. QUARKONIO, CHARMONIO, BOTTOMONIO. ESPERIMENTI SU DEEP INELASTIC SCATTERING E MODELLO A PARTONI. EVIDENZE DELLO SCALING DI BJORKEN, REGOLE DI SOMMA, SPIN DEI PARTONI. CONNESSIONE COL MODELLO A QUARK. I FATTORI DI STRUTTURA. ESPERIMENTI DI DIFFUSIONE CON VIOLAZIONI DI SCALING. IL PROBLEMA DEL CONFINAMENTO. CENNI DI QCD. VARIABILITÀ DELLE COSTANTI DI ACCOPPIAMENTO; CENNI SUL GRUPPO DI RINORMALIZZAZIONE, DIPENDENZA DELLE MASSE DEI QUARKS DALLO SCHEMA DI RINORMALIZZAZIONE. CONFRONTO DEI RISULTATI SPERIMENTALI DELLE FUNZIONI DI DISTRIBUZIONE DEI PARTONI CON LE EQUAZIONI DI EVOLUZIONE. ELEMENTI DI FISICA DEGLI IONI PESANTI ULTRARELATIVISTICI. CASCATE ADRONICHE.
FRONTIERA DELLA SPERIMENTAZIONE SULLE INTERAZIONI FONDAMENTALI: OSCILLAZIONI DI NEUTRINO. SPETTRO ENERGETICO DEI RAGGI COSMICI, LIMITE GZK. CENNI SU ASTROPARTICELLE ED ESPERIMENTI DI RIVELAZIONE DI ASTROSORGENTI DI NEUTRINI. EVIDENZE SPERIMENTALI DEL DECONFINAMENTO E QUARK-GLUON-PLASMA.
Metodi Didattici
IL CORSO PREVEDE LEZIONI DI CARATTERE TEORICO/PRATICO FINALIZZATE ALL’APPRENDIMENTO DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI. CIASCUNA LEZIONE CONSISTE NELL'ESPOSIZIONE DI UNO O PIÙ ARGOMENTI SEGUITI DA ESEMPI ED APPLICAZIONI.
Verifica dell'apprendimento
ESAME FINALE INTEGRATO CON TESINE RIGUARDANTI ESTENSIONI DEGLI ARGOMENTI TRATTATI.
Testi
1.TESTO DI RIFERIMENTO
A.S. BRAIBANT, G. GIACOMELLI, M SPURIO MAURIZIO SPURIO: PARTICELLE E INTERAZIONI FONDAMENTALI, SPRINGER. ISBN 978-94-007-2463
2.ALTRI TESTI CONSIGLIATI:
A. J. HOREJSI: FUNDAMENTALS OF ELECTROWEAK THEORY, CHARLES UNIVERSITY IN PRAGUE, THE KAROLINIUM PRESS, ISBN: 80-246-0639-9
B. I. KAPLAN: NUCLEAR PHYSICS, CAMBRIDGE, MASSACHUSETTS : ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY, INC., 1955
C.LEW D. LANDAU, JEWGENI M. LIFSCHITZ: TEORIA QUANTISTICA RELATIVISTICA, EDITORI RIUNITI.
D. R. N. CAHN AND G. GOLDHABER: THE EXPERIMENTAL FOUNDATIONS OF PARTICLE PHYSICS (PAPERBACK), CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS.
E. I. J. R. AITCHISON AND A. J. G. HEY, GAUGE THEORIES IN PARTICLE PHYSICS, CRC PRESS/TAYLOR AND FRANCIS, 2003/2004
F.R.E. MARSHAK, RIAZUDDIN AND C.P. RYAN: THEORY OF WEAK INTERACTIONS IN PARTICLE PHYSICS, WILEY-INTERSCIENCE, 1969.
Altre Informazioni
LINGUA:ITALIANO.
AULA: CONSULTARE IL SITO RIPORTATO NELLA SEGUENTE VOCE ORARIO.
ORARIO:
HTTP://WWW.UNISA.IT/DIPARTIMENTI/DIP_FISICA/DIDATTICA/LEZIONI

  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2016-09-30]