Fisica Nucleare e Subnucleare (Canale MF-Z)

A.A. 2021-22

News

Tutte le comunicazioni e avvisi saranno comunicati tramite google classroom

Il corso inizia il giorno mercoledi` 23 Febbraio 2022

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 d6x4u3i. La registrazione e` possibile esclusivamente con le credenziali di uniroma1.

Orario Lezioni

  • Mercoledi` 8-10, Aula 7 , Edificio Fermi (CU033). Inizio ore 8:30 (90 min senza pausa)
  • Giovedi` 11-12, Aula 7 , Edificio Fermi (CU033)
  • Venerdi` 13-15, Aula 7 , Edificio Fermi (CU033)

Come dalle disposizioni dell'ateneo le lezioni saranno prioritariamente in presenza e le strutture didattiche continueranno a garantire da remoto le lezioni per consentire la partecipazione anche degli studenti che non hanno potuto assicurarsi un posto in aula e a coloro che per motivi sanitari non potranno partecipare alle attività didattiche in presenza.

La capienza dell'Aula 7 e` di gran lunga superiore al numero di studenti per questo canale. Le persone che necessitano di seguire da remoto per motivi sanitari sono pregate di segnalarmelo riempendo questo modulo.

Lezioni

Data Argomento Materiale
2022-02-23, 2h Introduzione. Interazioni fondamentali. Particelle elementari. urti e decadimenti. lavagna
2022-02-24, 1h Unita` naturali. Scale di energia. Limite relativistico e quantistico in urti e decadimenti. lavagna
2022-02-25, 2h Dilatazione temporale e contrazione delle lunghezze. Trasformazioni di Lorentz. Calcolo di β e γ.(Dispense relativita) pdf
2022-03-02, 2h Esperimento di Michelson-Morley e le trasformazioni di Lorentz. Energia ed impulso delle particelle relativistiche. Quadrimpulso. Particelle di massa nulla. Antiparticelle. Definizione di adroni, mesoni, barioni, leptoni. Cenni a equazioni di Dirac e di Klein-Gordon. (Dispense relativita`, Griffiths Cap 3 e 7) lavagna
2022-03-03, 1h Decadimento in due corpi. (dispense relativita`) pdf
2022-03-04, 2h Decadimento β in tre corpi. Decadimento del pione carico. Angolo di apertura nei decadimenti. Sistemi di riferimento. Massa invariante. (dispense relativita`) pdf
2022-03-09, 2h Decadimenti. Vita media propria delle particelle instabili. Significato e misura della vita media. Larghezza di decadimento. Branching ratio. (Dispense relativita`, Griffiths Cap 3, Sakurai 5.7) lavagna
2022-03-10, 1h Larghezza parziale e totale di decadimento. Branching ratio. Distribuzione di Breit-Wigner. (Dionisi-Longo cap 5; Griffiths Cap 3 e 6) lavagna
2022-03-16, 2h 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. (Griffiths: cap 3 e 6, Dionisi-Longo: cap 3) lavagna
2022-03-17, 2h Esercizi di cinematica. Decadimento in due corpi. Urti anelastici. Energia di soglia. Impulso di Fermi. (Dispense relativita`) pdf
2022-03-18, 2h Esempio del bosone di Higgs ad LHC. Sezione d'urto di produzione e branching ratio di decadimento dell'Higgs. Esercizi di cinematica. Urti elastici: urto con il nucleo e diffusione Compton. (Dispense relativita`) pdf, higgs
2022-03-23, 2h Esercizi su energia di soglia e sezione d'urto. (Dispense relativita`) pdf
2022-03-24, 1h Sezione d'urto differenziale e la sua misura. Regola d'oro di Fermi e il calcolo della sezione d'urto. (Griffiths: cap 3, Dionisi-Longo: cap 6) lavagna
2022-03-25, 2h Calcolo della sezione d'urto per la sfera rigida. Particelle alfa: origine e caratteristiche cinematiche. Diffusione di Rutherford e scoperta del nucleo. Calcolo classico sezione d'urto. (pdf) Calcolo con la regola d'oro di Fermi. (pdf) (Das-Ferbel, cap 1; Landau e Lifsits, Meccanica, cap 3.14, 4.18, 4.19. Dionisi-Longo cap 3. Cahn-Goldhaber cap 1.) lavagna
2022-03-30, 2h Scoperta del protone e del neutrone. Scoperta dell'elettrone. Esperimenti di Rutherford, Chadwick, Thompson, e Millikan. (Dionisi-Longo cap 1,2,3) lavagna
2022-03-31, 1h Interazioni delle particelle nella materia. Urti contro elettroni e nuclei. Perdita di energia per ionizzazione per le particelle cariche. (Das-Ferbel cap 6; Longo-Dionisi cap 4) lavagna
2022-04-01, 2h Calcolo di Bohr dell'energia persa per ionizzazione. Formula di Bethe-Bloch. Identificazione di particelle con dE/dx. (Das-Ferbel cap 6.1, 6.2; Longo-Dionisi cap 4, Jackson cap 13.1-13.4, PDG cap 33 ) lavagna
2022-04-06, 2h Percorso residuo nel mezzo. Picco di Bragg e applicazioni. Traiettoria delle particelle cariche nel campo magnetico. Tracciatori e la misura dell'impulso. Perdita di energia per radiazione di elettroni e positroni: Bremsstrahlung. Lunghezza di radiazione ed energia critica. (Das-Ferbel cap 6.2; Longo-Dionisi cap 4, Jackson cap 13.3, 14; PDG cap 33 ) lavagna
2022-04-08, 2h Diffusione coulombiana multipla nella materia. Traiettoria delle particelle cariche nel campo magnetico. Tracciatori e la misura dell'impulso. Esperimento di Anderson: La scoperta del positrone ( Jackson cap 13.7; Das-Ferbel cap 6.2; Longo-Dionisi cap 4; Cahn-Goldhaber cap 1) pdf
2022-04-13, 2h Effetto Cerenkov. Identificazione delle particelle. Interazione dei fotoni nella materia effetto fotoelettrico, diffusione Compton, produzione di coppia. Cenni a sciami elettromagnetici. (Jackson 14.9; Das-Ferbel cap 6.3, 7.5; Longo-Dionisi cap 4; PDG cap 33 ) lavagna
2022-04-20, 2h Esercizi per il primo esonero. Esperimento di Anderson: la scoperta del positrone. pdf
2022-04-21, 1h Esercizi per il primo esonero. pdf
2022-04-27, 2h Caratteristiche degli sciami elettromagnetici. Rivelatori di particlle. Tracciatori. Calorimetri. (Das-Ferbel cap 7; Longo-Dionisi cap 4, Atomic & Nuclear properties) lavagna
2022-04-29, 2h Correzione esercizi esonero. Scoperta dell'antiprotone: esperimento di Segre` e Chamberlain. (Cahn-Goldhaber cap 4)
2022-05-04, 2h Introduzione a Fisica nucleare. Nuclidi e proprieta` dei nuclei. Q-value nella reazioni. Energia di legame nucleare. Stabilita` dei nuclei e carta di Segre`. Decadimenti α e γ (Bertulani cap 4, Dionisi-Longo cap 8) (Tavola periodica interattiva, tavola periodica e l'orgine degli elementi, carta di segre` interattiva) lavagna
2022-05-05, 1h Decadimenti β+ e β-. Cenni alla stima dell'energia cinetica media dei nucleoni con il modello di Gas di Fermi. Impulso di Fermi dei nucleoni. Stima dell'energia di legame nucleare. (Bertulani cap 5.3 e 8, Dionisi-Longo cap 8) lavagna
2022-05-06, 2h Esercizi sull'interazione nella materia. pdf
2022-05-11, 2h Formula di Bethe-Weizsacker per la massa. Stima dell'energia di legame con il modello a goccia. Decadimento α. Cinematica del decadimento e soglia di instabilita`. Modello di Gamow. Legge di Geiger-Nuttal. Calcolo completo del modello Gamow del Prof. Contino (pdf) (Bertulani cap 5 e 7)
2022-05-12, 1h Reazioni nucleari e Q value. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Sezione d'urto dei neutroni. Fissione indotta e spontanea. Energia di attivazione. Variazione di nergia di legame. (Bertulani cap 10.1, 10.2, 11.5, 11.7) lavagna
2022-05-13, 2h Esercizi sull'interazione nella materia. Esperimento di Conversi, Piccioni, Pancioni. pdf
2022-05-18, 2h Fissione dell'uranio. Cenni a reattori nucleari. Fusione. Cicli primari di fusione nel sole. Cenni a nucleosintesi. (Bertulani cap 11.5, 11.7, 12) (Articoli da asimmetrie.it: tavola periodica, elementi leggeri, elementi pesanti, reazioni nucleari nel sole, nascita delle stelle ) lavagna
2022-05-19, 1h Decadimento β. Ipotesi del neutrino. Interazione debole. Teoria di Fermi. Calcolo della larghezza di decadimento. (Bertulani cap 8.1 - 8.3, Perkins cap 7.1 - 7.3; Longo-Dionisi cap 6,5) lavagna
2022-05-20, 2h Calcolo della larghezza di decadimento. Misura della larghezza dalla vita media. La scoperta del neutrino. Diffusione del neutrino sul protone. Calcolo della sezione d'urto. Esperimento di Reines e Cowan. (Perkins 7.3, 7.4; Longo-Dionisi cap 5) lavagna
2022-05-25, 2h Esperimento di Reines-Cowan. Mediatori di forza e il propagatore del fotone. Cenni ai diagrammi di Feynman nei processi EM. (Perkins 7.3, 7.4; Longo-Dionisi cap 5) lavagna
2022-05-26, 1h Potenziale di Yukawa. Interazioni a corto raggio con mediatori massivi. (Longo-Dionisi cap 5) lavagna
2022-05-27, 2h Propagatore del bosone massivo. Costante di Fermi e la relazione con la massa del bosone W. La scoperta del bosone W. Leggi di conservazioni e simmetrie. Simmetrie discrete. Numero barionico e leptonico. (Dionisi-Longo cap 6,7; Griffiths cap 4, Perkins cap 3) lavagna
2022-06-01, 2h Isospin: dalla ipotesi teorica alle verifiche sperimentali. Sezioni d'urto di nucleoni e l'impatto di isospin. (Dionisi-Longo cap 6,7; Griffiths cap 4, Perkins cap 3) lavagna
2022-06-08, 2h Simmetrie discrete: parita`. Esperimento di Wu e la violazione della parita` nelle interazioni deboli. (Perkins cap 3; Goldhaber cap 6) pdf
2022-06-09, 1h Esercizi di ripasso. pdf
2022-06-10, 2h Stranezza. Elicita`. Esperimento di Goldhaber. (Goldhaber cap 3, 6; Perkins cap 3) pdf