Classe 25: Corso di Laurea in Fisica
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 Corsi di insegnamento: Nuclei e Particelle Logout
 

Nuclei e Particelle

 

Anno accademico 2010/2011

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Codice del corso 14710
Docente Prof. Luca Trentadue (Titolare del corso)
Anno 3░ anno
Corso di studi Fisica
Tipologia Caratterizzante
Crediti/Valenza 4
SSD FIS/04 - fisica nucleare e subnucleare
Erogazione Tradizionale
Lingua Italiano
Frequenza Obbligatoria
Valutazione Orale
Periodo didattico Secondo semestre
Storico Anni precedenti
 

Programma

Programma del Corso di Nuclei e Particelle Introduzione Dopo una breve introduzione alla fisica dei nuclei il corso si occupa di fornire una trattazione delle interazioni fondamentali che permettono di descrivere la dinamica delle reazioni nucleari e che sono alla base della interpretazione attuale della fisica delle particelle elementari altrimenti detto Modello Standard delle Interazioni Fondamentali. Questo richiede l'introduzione, ove necessaria, di concetti e metodi tipici della meccanica quantistica e una breve introduzione alle teorie di gauge. La parte piu'fenomenologica comprende argomenti legati alla rivelazione ed alla produzione di particelle elementari negli acceleratori. Nel corso viene anche data una descrizione dei meccanismi fondamentali alla base delle teorie sulla formazione ed evoluzione dell'universo con particolare riferimento al ruolo che hanno avuto e che hanno le interazioni fondamentali tra particelle per la sua descrizione ed interpretazione. Argomenti Introduzione alla fisica atomica e nucleare. L'elettrone. I modelli di Thompson e di Rutherford dell'atomo. Il protone ed il neutrone. Masse atomiche e nucleari. Energie di legame. Lo spettrometro di massa. Cinematica relativistica e reazioni nucleari. La formula di Weizs\"acher per le masse nucleari. Lo spin isotopico. Stabilità nucleare. Transizioni nucleari. Costanti di decadimento. Vita media di uno stato. Decadimenti alfa e beta. Cattura elettronica. Processi d'urto: generalità. Urto elastico ed inelastico. Sezioni d'urto. La regola d'oro di Fermi. I diagrammi di Feynman: generalità. L'urto elettrone-nucleo. La sezione d'urto di Rutherford. fattori di forma nucleari. La sezione d'urto di Mott. L'urto profondmente inelastico. Funzioni di struttura. La proprietà di scaling di Bjorken. Il modello a partoni. I fattori di forma dei nucleoni. Il raggio nucleare. La formula di Rosenbluth per i fattori di forma. Il modello a quark. Quark e gluoni e le interazioni forti. Il numero quantico di colore. Mesoni e barioni. Il processo e+e- -> adroni. Stati risonanti. Larghezza e vita media di una risonanza. Le interazioni deboli. Fenomenologia. I decadimenti deboli dei leptoni e degli adroni. Interazioni di neutrini. Correnti cariche e correnti neutre. La violazione della parità nelle interazioni deboli. Il decadimento del muone e la parità. Il decadimento del pione e la conservazione dell'elicità. L'ipotesi dei bosoni intermedi per le interazioni deboli. Teoria di Weinberg-Salam delle interazioni elettrodeboli. Produzione dei bosoni vettoriali negli urti tra adroni. Decadimenti dei bosoni W+- e Z0. Larghezze totali e parziali. Determinazione del numero di famiglie. Il Modello Standard delle interazioni fondamentali. I sistemi composti. Atomo d'idrogeno e positronio. Stati legati di quark pesanti: il charmonio. Mesoni fatti di quark leggeri. Masse dei mesoni pseudoscalari e vettoriali. I decadimenti dei mesoni K0 e anti K0 e la violazione dell'invarianza CP. Introduzione alle forze nucleari. La natura della forza nucleare. La struttura dei nuclei. Modelli nucleari. Il modello a gas di Fermi. L'urto nucleone-nucleone e la determinazione del potenziale nucleare. Lo sviluppo in onde parziali. Il deuterio. La forza nucleare come scambio di mesoni. L'ipotesi di Yukawa. Il modello a shell. I numeri magici. L'emissione alfa. Fisica delle particelle e termodinamica dell'universo primordiale. L'ipotesi del Big Bang. I primi tre minuti. La radiazione cosmica di fondo. La sintesi primordiale degli elementi. Evoluzione stellare e sintesi degli elementi. Le reazioni di fusione nucleare. Il fattore di Gamow. Il ciclo dell'idrogeno e dell'elio. Gli elementi pesanti e la sintesi dei nuclei pesanti. Acceleratori e Rivelatori di particelle. Generalità.

 

Testi consigliati e bibliografia

Testi Consigliati: Particelle e Nuclei B. Povh , K. Rith , C. Scholz , F. Zetsche. Un'introduzione ai concetti fisici Anno 2002 Collana «Programma Matematica,Fisica,Elettronica» Bollati Boringhieri 401 pp

 

Orario lezioniV

GiorniOreAula
Lunedý8:30 - 10:30Aula "Galilei"
Martedý8:30 - 10:30Aula "Galilei"
Lezioni: dal 01/03/2011 al 01/06/2011


Registrazione Green Attiva
 

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Ultimo aggiornamento: 31/08/2010 09:04
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