- Oggetto:
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Laboratorio di fisica nucleare e subnucleare
- Oggetto:
Laboratory on Subnuclear and Nuclear Physics
- Oggetto:
Anno accademico 2015/2016
- Codice dell'attività didattica
- MFN1316
- Docenti
- Prof. Simonetta Marcello (Titolare del corso)
Prof. Nicola Carlo Amapane (Titolare del corso) - Insegnamento integrato
- Anno
- 3° anno
- Tipologia
- A=Di base
- Crediti/Valenza
- 3
- SSD dell'attività didattica
- FIS/04 - fisica nucleare e subnucleare
- Modalità di erogazione
- Doppia
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- E' richiesto che lo studente abbia seguito i corsi di Laboratorio degli anni precedenti, e che segua la parte teorica del corso Introduzione alla Fisica Nucleare e Subnucleare.
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Lo scopo principale del corso è mettere gli studenti in grado di padroneggiare la metodologia di base e le tecniche sperimentali necessarie per condurre un esperimento su tematiche di fisica nucleare e acquisire un atteggiamento critico nell'analisi dei dati.
Dispense a cura di M. Costa
B. Povh et al., Particelle e Nuclei, Bollati e Boringhieri(2000)
D. H. Perkins, Introduction to High Energy Physics, IV edizione, University Press Cambridge (2000)
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Gli studenti apprendono l'uso di strumentazione ad avanzata tecnologia e sono in grado di fare le tarature e la messa a punto necessarie a eseguire misure complesse che richiedono un'elaborazione e un'analisi statistica dei dati raccolti.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Tradizionale con frequenza obbligatoria sia per le lezioni introduttive in aula sia per la parte pratica in laboratorio.
Durante le prove pratiche in laboratorio gli studenti vengono divisi in gruppi da 3-5 persone e svolgono una delle tre esperienze descritte qui sopra. I docenti e i tutor illustrano e discutono le varie fasi delle esperienze. I docenti in seguito discutono con gli studenti l'elaborazione e l'analisi dati che viene fatta sulle esperienze svolte. In questo modo si controlla che tutti gli studenti comprendano bene lo scopo delle esperienze e le tecniche di misura e di analisi utilizzate.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consiste in:
- una relazione scritta di alcune pagine sull’esperienza svolta in laboratorio (da presentare insieme agli altri compagni di gruppo)
- una prova orale (durata media 30 min) in cui si discutono la fisica, la strumentazione utilizzata e i risultati dei dati analizzati relativi all’esperienza svolta in laboratorio. Sono ammessi alla prova orale soltanto gli studenti che hanno consegnato una relazione che abbia una valutazione sufficiente.
Validità del voto conseguito per il laboratorio: 2 anni dallo svolgimento del laboratorio. Trascorsi 2 anni senza aver superato l'esame è necessario seguire di nuovo le lezioni e le esercitazioni di laboratorio.
ATTENZIONE ! INFORMAZIONI piu' dettagliate sull'ESAME e sulla stesura delle RELAZIONI si trovano sotto il Materiale Didattico nel file di Informazioni sul Corso.
- Oggetto:
Programma
Richiami su Interazione radiazione-materia, Interazione particelle cariche-materia. Richiami di analisi dati.
Esperienze su:
-Spettroscopia gamma: studio delle caratteristiche del decadimento gamma di alcuni isotopi radioattivi con rivelatore a NaI(Tl). Calibrazione dell'Analizzatore multicanale. Studio delle caratteristiche degli spettri di energia di diverse sorgenti gamma. Osservazione dell'effetto Compton. Identificazione di elementi radioattivi nel fondo ambientale ed in campioni di rocce. Misura del coefficiente di assorbimento di massa nel Pb. Misura dell'attività di una sorgente. Osservazione del picco somma in una sorgente di 60Co.
-Spettroscopia Alpha: misura dell'energia di particelle alfa utilizzando un rivelatore al Si. Studio della perdita di energia delle particelle alfa nell'attraversamento di spessori sottili di materiale. Misura del range in aria delle particelle alfa. Osservazione dei picchi secondari di 241Am e stima delle frazioni di decadimento. Studio della catena di decadimento del 232Th.
-Raggi Cosmici: rivelazione di raggi cosmici tramite rivelatori a scintillazione. Misura di efficienza di un rivelatore a scintillazione. Curva
di coincidenza. Stima del flusso di raggi cosmici. Studio del funzionamento di un rivelatore SiPM.
Review on the interaction of electromagnetic radiation with matter. Review on interaction of charged particles with matter. Review on data analysis.
Experiments on:
-Gamma spectroscopy: study of gamma decays of radioactive isotopes by means of a NaI(Tl) detector. Calibration of a multi-channel analyzer. Features and analysis of energy spectra of gamma sources. Observation of Compton effect. Identification of radioactive elements in the natural backrgound and is some rock samples. Measurement of total absorption coefficient on Pb. Measurement of gamma source activity. Observation of sum effects with a 60Co source.
-Alpha spectroscopy: Energy measurement of alfa articles by means of a Si detector. Energy loss of alpha particles through thin films. Mesurement of the range of alfa particles in air. Observation of secondary peaks in 241Am and estimate of teir branching ratios. Analysis of the decay chain of 232Th.
-Cosmic rays: Detection of cosmic rays by means of scintillation detectors. Efficiency measurement of scintillation detector. Coincidence curve. Estimate of the cosmic rate flux. Study of the properties of a SiPM detector.Testi consigliati e bibliografia
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Dispense dei docenti con la fisica e la spiegazione delle esperienze, manuali della strumentazione utilizzata.
Le schede delle esperienze sono disponibili nella sezione "Materiale didattico" qui sotto.
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Note
Questo modulo fa parte del corso "Introduzione alla fisica nucleare e subnucleare con laboratorio (si veda il link "Corso integrato" qui sopra).La frequenza alle lezioni introduttive sulle esperienze e ai turni di laboratorio è OBBLIGATORIA.
Per motivi organizzativi e' NECESSARIO che tutti gli studenti che intendono seguire il laboratorio si iscrivano al corso utilizzando il bottone qui sotto.
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ATTENZIONE!
CONSEGNA RELAZIONE per APPELLO (parte di Lab) del 6 aprile 2016:
entro le ore 17:00 di mercoledi 30 marzo 2016
Lasciate la Relazione nella buca delle lettere della prof.ssa Marcello
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ATTENZIONE ! Vecchio Esame Laboratorio V
Chi ha nel carico didattico l'esame di Laboratorio V (6 CFU di cui 3CFU Lab Nucleare e 3 CFU Lab Struttura della materia) del vecchio ordinamento e' pregato di contattare i docenti via mail in anticipo. La data dell'appello viene fissata insieme al prof. Olivero che segue la parte di Struttura.
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