Insegnamento FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI
| Nome del corso di laurea | Fisica |
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| Codice insegnamento | GP005478 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Giuseppina Anzivino |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 8 |
| Regolamento | Coorte 2018 |
| Erogato | Erogato nel 2018/19 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Sperimentale applicativo |
| Settore | FIS/01 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Breve introduzione storica della nascita della fisica delle particelle e nozioni preliminari. Invarianti cinematici. Nucleoni e leptoni. Simmetrie discrete. Gli adroni, mesoni e barioni. il modello a quark. Verifiche sperimentali della elettrodinamica quantistica. Fenomenologia della cromodinamica quantistica. Le interazioni deboli. La scoperta delle correnti neutre. I mesoni K e B neutri. La matrice CKM. Unificazione elettro-debole e misure di precisione dei parametri del Modello Standard. La sciperta del bosone di Higgs. La massa dei neutrini. Ricerca di effetti al di fuori del Modello Standard. |
| Testi di riferimento | Alessandro Bettini: Introduction to Elementary Particle Physics Donald H. Perkins: Introduction to High Energy Physics Robert Cahn e Gerson Goldhaber: The experimental foundation of pparticle Physics |
| Obiettivi formativi | I risultati dell'apprendimento previsti alla fine del corso, per la conoscenza e capacità di comprensione sono: - 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, destinato agli studenti di tutti i curricula, 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. E' quindi fondamentale avere conoscenze di base della parte teorica e di alcuni argomenti specifici, quali, ad esempio, QED e diagrammi di Feynman, sviluppati nell'ambito del corso di Fisica Teorica. Si assume anche che gli studenti abbiano conoscenze di teoria elementare della diffusione, struttura elettromagnetica di nucleoni e nuclei, modelli di struttura del protone. E' utile avere conoscenze di teoria dei gruppi. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali in aula. |
| Altre informazioni | Nel corso dell'anno accademico, il Dipartimento e gli enti di ricerca associati al Dipartimento organizzano seminari sia sulle attività di ricerca presenti in Dipartimento, sia su altri aspetti rilevanti della Fisica delle Particelle Elementari. La frequenza ai seminari è consigliata. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame consiste in una prova di tipo orale della durata di circa 1 ora. La prima parte dell'esame prevede la discussione di una scoperta (o misura) fondamentale della Fisica delle Particelle Elementari; l'articolo in cui la scoperta o la misura sono descritte è assegnato allo studente qualche giorno prima dell'esame. Nella seconda parte dell'esame sono poste domande su argomenti diversi da quello dell'articolo. Lo studente viene valutato sia sulla capacità di comprensione e interpretazione dei contenuti dell'articolo, sia sulla conoscenza dei vari argomenti del programma e la capacità di metterli in relazione. E' particolarmente apprezzata la capacità di esaminare in maniera critica il processo che ha portato all'attuale modello della Fisica delle Particelle Elementari. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | - Breve introduzione storica della nascita della fisica delle particelle. - Nozioni preliminari. Invarianti cinematici. Nucleoni e leptoni. - Simmetrie discrete: coniugazione di carica, parità, inversione temporale e CPT. - 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 e le oscillazioni di sapore. - La matrice CKM: misura dei vari elementi e determinazione del triangolo di Unitarietà. - Unificazione elettro-debole e misure di precisione dei parametri del Modello Standard. La scoperta del bosone di Higgs. - I neutrini, cenni. - Ricerca di effetti al di fuori del Modello Standard. |