FISICA SUBATOMICA

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2021/2022
Docente
PAOLO LENISA
Crediti formativi
6
Periodo didattico
Secondo Semestre
SSD
FIS/04

Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è dare un'introduzione ai concetti di base della fisica nucleare e della fisica del modello standard delle particelle elementari. Al termine del corso lo studente avra' una panoramica sulla struttura della materia a scale subatomiche e avra' appreso le tecniche di indagine utilizzate in quest'ambito della fisica (studio dei processi d'urto e dei decadimenti). Saranno inoltre trattati alcuni esempi di applicazioni della fisica nucleare (fisica medica e fisica dei reattori). Particolare enfasi verra' posta sulle scale di energia/lunghezza/tempo tipiche della fisica subatomica e delle interazioni fondamentali. Al termine del Corso lo studente avrà una conoscenza degli elementi costituenti il nucleo ed i nucleoni ed una caratterizzazione delle loro interazioni. Sarà inoltre in grado di padroneggiare con familiarità le nozioni richieste per stimare ordini di grandezza di energie, sezioni d'urto e tempi di decadimento tipici dei diversi tipi di interazioni fondamentali

Prerequisiti

La conoscenza della fisica classica (meccanica ed elettromagnetismo) e familiarita' con i concetti base di meccanica quantistica e relatività speciale . E' richiesta anche conoscenza degli strumenti di matematici forniti nei corsi di analisi, geometria e metodi matematici della fisica.

Contenuti del corso

Il corso consiste di due parti: elementi di fisica nucleare, metodi di indagine ed applicazioni (36 ore) ed introduzione al modello standard (20 ore). Le restanti 4 ore sono impiegate per un'introduzione storica alla fisica delle particelle e una breve discussione su argomenti di ricerca attuali.

Metodi didattici

Le lezioni sono alla lavagna e con supporto di lucidi. Lo svolgimento alla lavagna permette agli studenti di seguire i calcoli presentati, avendo il tempo di elaborare i concetti ed eventualmente porre delle domande al docente gia' nel corso della lezione. Viene fatto uso di "slides" per mostrare agli studenti i grafici riportanti i risultati sperimentali (sezioni d'urto, energie di legame dei nuclei, ecc). Alcune ore saranno dedicate alle esercitazioni per fornire agli studenti un'adeguata preparazione all'approccio a problemi quantitativi.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta e prova orale. La prima consiste nella presentazione di una relazione (5-10 pagine) di approfondimento un argomento concordato con il docente. Nella prova orale lo studente, oltre a rispondere a domande teoriche sugli argomenti trattati nel corso, dovrà dimostrare conoscenza degli ordini di grandezza caratteristici della fisica nucleare e di avere familiarità con il sistema di unità naturali.

Testi di riferimento

B. Povh, K. Rith, C. Scholz, "Particelle e nuclei" (Boringhieri 1998)
K.S. Krane "Introductory Nuclear Physics" (Wiley)
W.S.C Williams "Nuclear and Particle Physics (Clarendon Press)

Tutti gli argomenti sono supportati da slides che verranno messe a disposizione dello studente. Le slides non sostituiscono i testi.