Insegnamento INTRODUZIONE ALLA FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI
- Corso
- Fisica
- Codice insegnamento
- 55053606
- Sede
- PERUGIA
- Curriculum
- Fisica delle particelle elementari
- Docente
- Giuseppina Anzivino
- Docenti
-
- Giuseppina Anzivino
- Ore
- 42 ore - Giuseppina Anzivino
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2023
- Erogato
- 2023/24
- Attività
- Affine/integrativa
- Ambito
- Attività formative affini o integrative
- Settore
- FIS/04
- Tipo insegnamento
- Opzionale (Optional)
- Tipo attività
- Attività formativa monodisciplinare
- Lingua insegnamento
- Italiano
- Contenuti
- Breve introduzione storica della nascita della fisica delle particelle e nozioni preliminari.
Invarianti cinematici.
Simmetrie discrete.
Il modello a quark.
QED e QCD.
Le interazioni deboli.
La teoria di Cabibbo e il meccanismo GIM.
I mesoni K e B neutri.
La matrice CKM.
Unificazione elettro-debole. - Testi di riferimento
- Alessandro Bettini: Introduction to Elementary Particle Physics (Cambridge University Press)
Mark Thomson: Modern Particle Physics (Cambridge University Press)
Donald H. Perkins: Introduction to High Energy Physics (Cambridge University Press)
Robert Cahn e Gerson Goldhaber: The experimental foundation of pparticle Physics (Cambridge University Press) - Obiettivi formativi
- - Conoscenze della fenomenologia delle particelle elementari e dei principali metodi sperimentali su cui si basa.
- Conoscenze di base delle interazioni fondamentali, la classificazione delle particelle e le loro proprietà, con riferimento al Modello Standard (leptoni, quark, gluoni e bosoni W/Z).
- Capacità di inquadrare in maniera soddisfacente gli aspetti principali della vasta fenomenologia dei processi elementari all'interno del Modello Standard.
Per quanto riguarda la capacità di applicare conoscenza e comprensione, i risultati attesi sono:
- Capacità di esaminare in maniera critica le conoscenze acquisite e di effettuare sintesi trasversali fra i vari argomenti del programma. - Prerequisiti
- Il corso ha un'impostazione fenomenologica. Gli argomenti saranno affrontati partendo da brevi richiami alla teoria per concentrarsi maggiormente sugli aspetti sperimentali, sull'interpretazione dei dati e sul confronto con la teoria. Sarebbero utili conoscenze di base di meccanica quantistica, teoria elementare della diffusione, struttura elettromagnetica di nucleoni e nuclei, modelli di struttura del protone; tuttavia, essendo il corso erogato al primo semestre, gli studenti non avranno ancora avuto la possibilità di acquisire queste conoscenze. Brevi richiami saranno fatti duranti il corso.
- Metodi didattici
- Lezioni frontali.
- Modalità di verifica dell'apprendimento
- Esame orale
- Programma esteso
- - Cenni storici, scoperta di alcune particelle.
- Cinematica relativistica: trasformazioni di Lorents per energia e momento. Massa invariante.
- Interazione di particelle con la materia: ionizzazione (formula di Bethe-Bloch), interazione di elettroni e fotoni.
- Cenni ai rivelatori di particelle.
- Concetti di base: interazione di particelle, range di una forza, teoria di Yukawa.
- Pioni e muoni: predizione del mesone pi, scoperta del pione e del muone.
- Gli adroni, mesoni e barioni, il modello a quark. Risonanze.
- Elettrodinamica quantistica: diagrammi di Feynman. Verifiche sperimentali.
- Fenomenologia della cromodinamica quantistica: la struttura del nucleone, la carica di colore e la massa dei quark.
- Le interazioni deboli: violazione della parità e della coniugazione particella-antiparticella.
- Il Cabibbo mixing e il meccanismo GIM. La scoperta delle correnti neutre.
- I mesoni K e B neutri: la violazione di CP nei mesoni K e nei mesoni B.
- La matrice CKM: misura dei vari elementi e determinazione del triangolo di Unitarietà.
- Limiti del Modello Standard e Nuova Fisica.