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Oggetto:
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Particelle elementari I

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Elementary Particles I

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Anno accademico 2015/2016

Codice dell'attività didattica
MFN0869
Docenti
Prof. Ernesto Migliore (Titolare del corso)
Prof. Stefano Argiro' (Esercitatore)
Corso di studi
008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
Anno
1° anno
Periodo didattico
Terzo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/04 - fisica nucleare e subnucleare
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Meccanica Quantistica Relativistica, Fondamenti di Teoria dei Campi
Propedeutico a
Particelle elementari II, Fisica Nucleare delle Alte Energie
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso fornisce una conoscenza quantitativa dei fondamenti sperimentali dei costituenti del Modello Standard e delle loro interazioni, con esclusione della teoria elettrodebole unificata. 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacita` di comprensione (knowledge and understanding)

- Conoscenze della fenomenologia delle particelle elementari e dei principali metodi sperimentali su cui si basa.

- Capacita` di inquadrare soddisfacentemente gli aspetti principali della vasta fenomenologia dei processi elementari all'interno del Modello Standard.

Capacita` di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

- Risoluzione di semplici problemi riguardanti la produzione ed il decadimento delle particelle elementari usando
 la cinematica relativistica, le regole di composizione in meccanica quantistica dei momenti angolari e dell'isospin e le proprieta` della fenomenologia sopra accennata.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame e` costituito da una prova orale,  nella quale viene chiesto di affrontare un paio di argomenti svolti a lezione evidenziando i principali aspetti sperimentali e le ripercussioni nello sviluppo complessivo della disciplina.
Inoltre e` richiesto sapere risolvere ab initio uno dei problemi proposti durante le esercitazioni che corredano il corso.

 

Risoluzione di uno degli esercizi svolti in aula ed una domanda sul programma svolto dal docente.

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Attività di supporto

Esercitazioni svolte in aula

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Programma

1) Richiami: sezioni d'urto - luminosita` - cinematica relativistica - unita` naturali. 
2) Rassegna delle principali particelle elementari: positrone, muone, leptone tau, neutrini ed antineutrini elettronici e muonici, pioni carichi e neutri.
3) Proprieta` di invarianza e leggi conservazione: parita` spaziale, coniugazione di carica particella-antiparticella. Violazione della parita` nelle interazioni deboli.
4) Adroni: risonanze in formazione ed in produzione.
5) Adroni: il modello a quark statico per mesoni e barioni. Cenni al colore.
6) Interazioni deboli: decadimento beta, interazione corrente-corrente, struttura V-A delle correnti cariche. Angolo di Cabibbo e meccanismo GIM.
7) Interazioni deboli: i mesoni K  neutri. 

Programma dettagliato del corso File allegato

1) Introduction: Cross section - luminosity - relativistic kinematics - natural units.
2) Overview of the main subatomic particles: positron, muon, tau lepton, electron and muon (anti-)neutrinos.
3) Inavriance and conservation laws: spatial parity, particle-antiparticle conjugation. Parity violation in the weak interactions.
4) Hadrons: resonances in formation and in production.
5) Hadrons: static quark model for mesons and baryons. Color.
6) Weak interactions: beta decay, current-current interaction, V-A structure of the weak charged current. Cabibbo angle and GIM mechanism.
7) Weak interactions: neutral K mesons. 

Testi consigliati e bibliografia

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Bettini - Introduction to Elementary Particle Physics, Cambridge, 2008

Burcham & Jobes - Nuclear and Particle Physics, Longman, 1995

Griffiths - Introduction to Elementary Particle Physics/2nd ed., Wiley-VCH, 2008

Halzen & Martin - Quarks and Leptons, John Wiley & Sons, 1989

Seiden - Particle Physics: A Comprehensive Introduction, Addison-Wesley, 2004



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Lunedì14:00 - 16:00Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica
Giovedì11:00 - 13:00Aula Wick Dipartimento di Fisica
Venerdì11:00 - 13:00Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica
Lezioni: dal 26/04/2016 al 23/06/2016

Nota: il 27/04/16 ci sarà lezione dalle 9 alle 11 in aula Franzinetti

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Note

Nessuna propedeuticità obbligatoria. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata.

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Altre informazioni

http://personalpages.to.infn.it/~menichet/PARTICELLE1.html
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Ultimo aggiornamento: 22/12/2014 11:48