Il corso dell'anno accademico 2020/21 inizia il giorno mercoledi` 24 Febbraio 2021
Le lezioni si svolgeranno in modalita` mista come previsto dall'ateneo. Tutte le lezioni saranno trasmesse in diretta sulla piattaforma Google meet.
Per seguire le lezioni in presenza e` richiesta la prenotazione su prodigit. Sara` effettutato l'appello all'inizio di ogni lezione.
Tutte le informazioni ed avvisi relativi alle videolezioni verranno comunicati tramite Google Classroom. Tutti gli studenti di questo canale devono registrarsi su google classroom per la classe con il codice xpocvet. La registrazione e` possibile esclusivamente con le credenziali di uniroma1.
Il ricevimento si volge tramite Meet nell'orario indicato oppure in presenza per appuntamento.
Orario Lezioni
- Mercoledi` 8-10, Aula 6 , Edificio Fermi (CU033). Inizio ore 8:30 (90 min senza pausa)
- Venerdi` 12-14, Aula 6 , Edificio Fermi (CU033)
- Dal 8/4 al 13/5 (inclusi): Giovedi` 12-14, Aula 6 , Edificio Fermi (CU033)
- Dal 17/3 e fino al 31/3 le lezioni si svolgono per via telematica.
Lezioni
- Lec 01, 24/2: Introduzione. Interazioni fondamentali. Unita` di misura nelle interazioni fondamentali. (lavagna)
- Lec 02, 26/2: Dilatazione temporale e contrazione delle lunghezze. Trasformazioni di Lorentz. Calcolo di β e γ.(Dispense relativita) (pdf)
- Lec 03, 3/3: Esperimento di Michelson-Morley. Il tempo proprio. Definizione di energia e impulso delle particelle relativistiche libere. Massa a riposo. Quadrimpulso e Quadrivelocita`. (Dispense relativita`, Griffiths Cap 3) (lavagna)
- Lec 04, 5/3: Particelle senza massa. Antiparticelle. Decadimenti. Vita media propria delle particelle instabili. Significato e misura della vita media. Larghezza di decadimento. Branching ratio. (Dispense relativita`, Griffiths Cap 3) (lavagna)
- Lec 05, 10/3: Esercizi di cinematica e decadimenti. Decadimenti a due corpi. Decadimento del pione carico. Angolo di apertura nei decadimenti. sistemi di riferimento. (dispense relativita`) (pdf)
- Lec 06, 12/3: Esperimenti di diffusione. Definizione operativa di Sezione d'urto. Collisioni a bersaglio fisso. Coefficiente di assorbimento. Misura della sezione d'urto. Fasci collidenti e luminosita` istantanea e integrata. Esempio del bosone di Higgs ad LHC. (Griffiths: cap 3 e 6, Dionisi-Longo: cap 3) (lavagna)
- Lec 07, 17/3: Sezione d'urto di produzione e branching ratio di decadimento dell'Higgs. Accettanza e efficienza e numero di eventi osservati. Massa invariante dei prodotti di decadimento. Sezione d'urto differenziale e la sua misura. Calcolo della sezione d'urto: esempio della sfera rigida. (Dionisi-Longo: cap 3, Griffiths: cap 6) (lavagna)
- Lec 08, 19/3: Esercizi di cinematica: Decadimenti, Sistemi di riferimento, e Massa invariante. (dispense relativita`) (pdf)
- Lec 09, 24/3: Particelle alfa: origine e caratteristiche cinematiche. Diffusione di Rutherford e scoperta del nucleo. Calcolo classico sezione d'urto (pdf) (Landau e Lifsits, Meccanica, cap 3.14, 4.18, 4.19. Dionisi-Longo cap 3. Cahn-Goldhaber cap 1.) (lavagna)
- Lec 10, 26/3: 12:15: prova in itinere. II ora: esercizio di esonero. Urti ed Energia di Soglia di reazione: produzione di anti-protone. (dispense relativita`, Griffiths: cap 3, Dionisi-Longo: cap 3) (pdf)
- Lec 11, 31/3: Scoperta del protone e del neutrone. Scoperta dell'elettrone. Esperimenti di Rutherford, Chadwick, Thompson, e Millikan. (Dionisi-Longo cap 1,2,3) (lavagna)
- Lec 12, 7/4: Classificazione delle particelle. barioni e mesoni. leptoni e quark. Conservazione del numero barionico e leptonico. Introduzione a Fisica nucleare. Nuclidi e proprieta` dei nuclei. Energia di legame nucleare. (Bertulani cap 4, Dionisi-Longo cap 8) (lavagna)
- Lec 13, 8/4: Esercizi: energia di soglia, urti elastici ed anelastici. Diffusione Compton. (dispense relativita`) (pdf)
- Lec 14, 9/4: Stabilita` dei nuclei e carta di Segre`. Decadimenti ed α, β e γ. Q-value nelle reazioni. Buca di potenziale e il potenziale nucleare. Impulso di Fermi dei nucleoni(Bertulani 5.3, pdf). Stima dell'energia di legame con il modello a goccia. (Bertulani cap 4 e 5, Dionisi-Longo cap 8) (lavagna)
- Lec 15, 14/4: esercizi di cinematica e sezione d'urto (dispense relativita`) (pdf)
- Lec 16, 15/4: Formula di Bethe-Weizsacker per la massa. Decadimento α. Cinematica del decadimento e soglia di instabilita`. Modello di Gamow. Legge di Geiger-Nuttal. (Bertulani cap 5 e 7) (lavagna)
- Lec 17, 16/4: Decadimento α. Modello di Gamow. Legge di Geiger-Nuttal. Reazioni nucleari. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Fissione spontanea ed indotta. (Bertulani cap 7, 10.1, 10.2, 10.3) (lavagna)
- Lec 18, 21/4: esercizi su urti, reazioni, e sezione d'urto. Cenni al problema della materia oscura. (pdf)
- Lec 19, 22/4: Fissione indotta e spontanea. Termalizzazione di neutroni tramite urti. Fissione dell'uranio. Cenni a reattori nucleari. (lavagna) (Bertulani cap 10.1, 10.2, 11.5, 11.7)
- Lec 20, 23/4: 12:15: prova in itinere. II ora: Fusione. Cicli primari di fusione nel sole. cenni a nucleosintesi. (Bertulani cap 12) (lavagna) (Tavola periodica interattiva) (Articoli da asimmetrie.it: tavola periodica, elementi leggeri, elementi pesanti, reazioni nucleari nel sole, nascita delle stelle )
- Lec 21, 28/4: Interazioni delle particelle nella materia. Urti contro elettroni e nuclei. Perdita di energia per ionizzazione per le particelle cariche. Calcolo di Bohr dell'energia persa per ionizzazione. (Das-Ferbel cap 6; Longo-Dionisi cap 4, Jackson cap 13.1, (lavagna)
- Lec 22, 29/4: Perdita di energia per ionizzazione: formula di Bethe-Bloch. Identificazione di particelle con dE/dx. Percorso residuo nel mezzo. Picco di Bragg e applicazioni. (Das-Ferbel cap 6.2; Longo-Dionisi cap 4, Jackson cap 13.1, PDG cap 33) (lavagna)
- Lec 23, 30/4: Esercizi sull'interazione nella materia. Calcolo di dE/dx. Traiettoria delle particelle cariche nel campo magnetico. Tracciatori e la misura dell'impulso. (pdf)
- Lec 24, 5/5: Diffusione coulombiana multipla nella materia. Effetto Cerenkov. Identificazione delle particelle. (Das-Ferbel cap 6.2; Longo-Dionisi cap 4, PDG cap 33, Jackson 14.2, 14.3) (lavagna)
- Lec 25, 6/5: Perdita di energia per elettroni e positroni. Formula di Larmor e la potenza di irraggiamento. Bremsstrahlung. Energia critica e lunghezza di radiazione. Interazione dei fotoni nella materia. Sciami elettromagnetici. (Das-Ferbel cap 6.3; Longo-Dionisi cap 4, PDG cap 33, Jackson 14.2, 14.3) (lavagna)
- Lec 26, 7/5: esercizi sull'interazione nella materia. (pdf)
- Lec 27, 12/5: Lunghezza di attenuazione dei fotoni. Caratteristiche degli sciami elettromagnetici. Cenni agli sciami adronici. Rivelatori di particlle. Tracciatori. Calorimetri. (Das-Ferbel cap 7; Longo-Dionisi cap 4, Atomic & Nuclear properties) (lavagna)
- Lec 28, 13/5: Acceleratori di particelle. Differenze tra acceleratori lineari e circolari. Ciclotrone e sincrotrone. Decadimento β. Regola d'oro di Fermi. Teoria di Fermi per l'interazione debole. (Das-Ferbel cap8, Bertulani cap 6.9, 8.3, Longo-Dionisi cap 6,5) (lavagna)
- Lec 29, 14/5: 12:10: terza prova in itinere. (pdf) II ora: Esperimento di Anderson e la scoperta del positrone. (Cahn-Goldhaber cap 1) Esperimento di Segre` e la scoperta dell'antiprotone. (Cahn-Goldhaber cap 4)
- Lec 30, 19/5: Regola d'oro di Fermi. Spazio delle fasi. Larghezza del decadimento β. Massa del neutrino e grafico di Kurie. Esperimento di Segre` e Chamberlain: La scoperta dell'antiprotone. (Bertulani cap 6.9, 8.3, Perkins cap 7.2, 7.3; Longo-Dionisi cap 6,5) (lavagna)
- 21/5: non c'e` lezione
- Lec 31, 26/5: Larghezza di decadimento e distribuzione di Breit-Wigner. Diffusione del neutrino sul protone. Calcolo della sezione d'urto con la regola d'oro di Fermi. La scoperta del neutrino. Esperimento di Reines-Cowan. (Dionisi-Longo cap 5; Perkins cap 7.3, 7.4) (lavagna)
- Lec 32, 28/5: Simmetrie discrete. Isospin: dalla ipotesi teorica alle misure sperimentali. Sezioni d'urto di nucleoni e l'impatto di isospin (pdf). (Dionisi-Longo cap 6,7; Griffiths cap 4, Perkins cap 3) (lavagna)
- Lec 33, 4/6: Esercitazione sui fotoni nella materia. Esperimento di Wu e la violazione della parita`. (Dionisi-Longo cap 6,7; Griffiths cap 4.4.1, Perkins cap 3, 7.5)
- Lec 34, 9/6 ore 10-12 (NB orario insolito): La stranezza. Barioni e mesoni strani. Violazione della stranezza nei decadimenti deboli. Esperimento di Conversi. (Goldhaber cap 2, 3; Dionisi-Longo cap 6)
- Lec 35, 11/6: IV prova in itinere.