NUCLEI E PARTICELLE
cod. 14710

Anno accademico 2018/19
3° anno di corso - Primo semestre
Docente
PIETRONI MASSIMO
Settore scientifico disciplinare
Fisica nucleare e subnucleare (FIS/04)
Campo
Microfisico e della struttura della materia
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
52 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Lo scopo del corso è quello di mettere in grado lo/la studente/ssa di:
- conoscere le proprietà fondamentali della materia alla scala nucleare e subnucleare;
- conoscere le principali metodologie sperimentali utilizzate nella fisica nucleare e subnucleare;
- conoscere i principali esperimenti del passato e comprenderne l'importanza per il progresso delle conoscenze;
- saper calcolare sezioni d'urto e probabilità di decadimento di processi semplici;
- saper applicare i concetti di simmetria e le leggi di conservazione a problemi di fisica nucleare e subnucleare.
- sapere comunicare concetti fisici complessi in forma efficace, evidenziando i principali aspetti sia a livello teorico che sperimentale.
- Saper autovalutare le proprie conoscenze in un contesto per forza di cose molto ampio come quello della fisica nucleare e subnucleare, differenziando gli aspetti concettuali da quelli più tecnici.

Prerequisiti

Conoscenza di base di fisica classica, meccanica quantistica e relatività speciale.

Contenuti dell'insegnamento

Fisica dei Nuclei e delle Particelle Elementari

Programma esteso

Introduzione: costituenti fondamentali della materia, interazioni fondamentali, simmetrie e leggi di conservazione, unità di misura;


Prima parte: fisica nucleare


- Proprietà generali dei nuclei;

- Stabilità nucleare;

- Scattering nucleare;

- Proprietà geometriche dei nuclei;

- Forza nucleare: scattering nucleone-nucleone, il Deutone;

- Struttura nucleare: modello a gas di Fermi, Modello a shell, decadimento beta;

- Termodinamica nucleare: nucleosintesi primordiale e nucleosintesi stellare;

Seconda parte: fisica delle particelle elementari;

- Nucleoni, leptoni e mesoni;

- Cenni all'equazione di Dirac e all'antimateria;

- Simmetrie: generalità, C, P e T, numeri leptonico e barionico, isospin;

- richiami di cinematica relativistica;

- cenni alla teoria dei gruppi di Lie;

- Adroni e risonanze;

- Modello a Quark;

-L'elettrodinamica quantistica;

- Scattering profondamente inelastico;

- Struttura del nucleone: dal modello a partoni alla QCD;

- Interazioni deboli;

- Neutrini: mescolamenti, oscillazioni e masse.

Bibliografia

Appunti del docente;
B.R. Martin, "Nuclear and Particle Physics - an introduction". Wiley, 2009;
A. Bettini, "Introduction to Elementary Particle Physics", Cambridge U.P. 2014;
B. Povh et al, "Particles and Nuclei", Springer, 1995

Metodi didattici

Lezioni.
Discussioni in aula, condotte dagli studenti, delle esercitazioni assegnate a casa.

Modalità verifica apprendimento

La valutazione sommativa degli apprendimenti prevede due momenti:
1) una prova scritta, di due ore, che consisterà in due parti: un test a risposte chiuse e alcuni esercizi.
2) un colloquio orale, consistente in una discussione degli argomenti del corso.

La prova scritta può essere sostituita da due prove in itinere, che verranno tenute durante il corso, se superate entrambe con esito positivo.

Il punteggio finale si otterrà sommando alla votazione delle prove scritte, espressa in trentesimi, +/- 3 punti ottenuti dalla valutazione della prova orale.

Verranno eseguiti esercizi in preparazione della prova, e inoltre verranno forniti esempi di prove scritte, con le relative soluzioni.
I risultati verranno inviati agli studenti attraverso la piattaforma Elly, e il professore sarà a disposizione degli studenti che volessero ulteriori delucidazioni sulla correzione della propria prova.

Altre informazioni

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