LABORATORIO DI INTERAZIONI RADIAZIONE-MATERIA
Anno accademico e docente
Non hai trovato la Scheda dell'insegnamento riferita a un anno accademico precedente?
Ecco come fare >>
- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- ROBERTO CALABRESE
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- FIS/01
Obiettivi formativi
- Il corso si prefigge di fare acquisire allo studente una conoscenza dei principali fenomeni di interazione tra la radiazione e la materia e un'abilità sufficiente alla effettuazione di semplici esperienze per la rivelazione di particelle cariche.
Prerequisiti
- Conoscenze di algebra elementare, elettromagnetismo, elettronica, analisi dei dati.
Contenuti del corso
- Il corso prevede 60 ore di didattica frontale, divise tra 24 ore di lezioni e 36 ore di esercitazioni in laboratorio. I contenuti del corso sono riportati di seguito.
Introduzione: processi nucleari fondamentali nelle sorgenti radioattive. Raggi cosmici (3 ore).
Perdita di energia per particelle cariche pesanti, formula di Bethe-Bloch (3 ore).
Perdita di energia per elettroni e positroni. Bremsstrahlung. Scattering coulombiano multiplo (2 ore).
Distribuzione statistica delle perdite di energia: distribuzioni di Landau e di Vavilov (1,5 ore).
Interazioni di fotoni: effetto fotoelettrico, effetto Compton, produzione di coppie (2 ore).
Caratteristiche generali di rivelatori per fisica nucleare (1,5 ore).
Rivelatori a ionizzazione, camere proporzionali multifili, camere a deriva, TPC (3 ore).
Scintillatori, fotomoltiplicatori, operazioni con rivelatori a scintillazione. Rivelatori Cherenkov (3 ore).
Segnali impulsivi in elettronica nucleare, trasmissione dei segnali. Logica elettronica per esperimenti di fisica delle particelle elementari (3 ore).
Descrizione dei 3 esperimenti da eseguire in laboratorio (2 ore).
Esperimenti in laboratorio:
1-misura della curva di coincidenza tra due rivelatori a scintillazione (12 ore)
2-Misura dello spettro di carica di un fotomoltiplicatore e calcolo del guadagno (12 ore)
3-Misura di spettri temporali di due rivelatori a scintillazione (12 ore) Metodi didattici
- Il corso è organizzato nel seguente modo:
-lezioni in aula o laboratorio su tutti gli argomenti del corso (24 ore);
-esercitazioni nel laboratorio di Interazioni Radiazione Materia per la realizzazione di varie esperienze (36 ore). Gli studenti saranno divisi in gruppi (generalmente 3 studenti per gruppo). Al termine delle esercitazioni ogni gruppo deve presentare una relazione sulla esperienza realizzata che descrive obiettivi, metodologia e apparato sperimentale, dati raccolti e relativa analisi. Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame consiste in una prova orale nella quale:
-vengono discussi gli argomenti del corso, per verificare la capacità di comprendere e collegare i vari argomenti trattati durante le lezioni;
-vengono discusse le relazioni sulle esercitazioni in laboratorio, per verificare la comprensione delle problematiche sperimentali e l'acquisita capacità di realizzare semplici esperienze di rivelazione di particelle cariche, che costituisce l'obiettivo formativo.
La valutazione, in trentesimi, terrà conto della qualità dell'esame e delle esercitazioni in laboratorio. Testi di riferimento
- Dispense del corso fornite dal docente.
Argomenti specifici possono essere approfonditi sul seguente testo:
Leo 'Techniques for nuclear and particle physics experiments' Springer-Verlag
