Urti e decadimenti, cinematica relativistica:

• Unita` di misura naturali.

• Energia e impulso delle particelle relativistiche.

• Trasformazioni di Lorentz.

• Decadimenti: vita media e larghezza di decadimento. Branching ratio.

• Massa invariante e invarianti relativistici.

• Larghezza di decadimento e distribuzione di Breit-Wigner.

• Urti elastici ed anelastici.

• Sezione d’urto totale e differenziale.

• Esperimento di Rutherford e calcolo della sezione d’urto.

• Classificazione delle particelle. barioni e mesoni. leptoni e quark.

• Numero barionico e leptonico.

Fisica nucleare:

• Nuclidi e proprietà dei nuclei.

• Carta di Segre` e valle di stabilità.

• Decadimento alfa, beta, gamma. Q value.

• Energia di legame nucleare.: calcolo con il modello a goccia.

• Formula di Bethe-Weizsacker.

• Decadimento alfa: cinematica e soglia di instabilità. Modello di Gamow.

• Reazioni nucleari endotermiche ed esotermiche.

• Fissione indotta e spontanea. Cenni ai principi di funzionamento di reattori nucleari.

• Fusione. Cenni ai cicli primari nel sole.

Interazione debole:

• Decadimento beta.

• Teoria di Fermi per l’interazione debole.

• La regola d'oro di Fermi. Calcolo larghezza di decadimento beta.

• Diffusione del neutrino sul protone. Calcolo della sezione d'urto con la regola d'oro di Fermi. La scoperta del neutrino.

Interazione nella materia e rivelatori:

• Perdita di energia per ionizzazione: formula di Bethe-Bloch. Picco di Bragg.

• Tempo di volo. Diffusione multipla nel mezzo. Perdita di energia per elettroni e positroni.

• Effetto Cerenkov. Identificazione delle particelle.

• Formula di Larmor e la potenza di irraggiamento. Bremsstrahlung.

• Misura dell'impulso.

• Interazione di elettroni e fotoni con la materia Energia critica. Lunghezza di radiazione.

• Sciami elettromagnetici.

• Cenni a sciami adronici. Lunghezza d’interazione nucleare.

• Tracciatori per le particelle cariche.

• Calorimetri. Risoluzione di energia e impulso.

• Cenni a acceleratori di particelle. Differenze tra acceleratori lineari e circolari.

Mediatori di interazioni fondamentali:

• Regola d'oro di Fermi e l'elemento di Matrice al secondo ordine.

• Interazioni mediate da particelle. Il propagatore del fotone.

• Cenni ai diagrammi di Feynman.

• Teoria di Yukawa.

• Mediatori di forza EM, debole, e forte.

• Costante di fermi e la stima della massa dei bosoni W e Z.

Simmetrie:

• Leggi di conservazione.

• Isospin: ipotesi teorica e prove sperimentali.

• parità: esperimento di Wu e la violazione della parità.

• Stranezza.

• Multipletti di mesoni e barioni.

• Cenni al modello a quark.

• R. Paramatti, Dispense di cinematica relativistica

• D. Griffiths, Introduction to Elementary Particles , 2nd Ed.

• C. Bertulani, Nuclear Physics in a Nutshell

• A. Das and T. Ferbel, Introduction to Nuclear and Particle Physics, 2nd ed.

• D. H. Perkins, Introduction to High Energy Physics, 4th ed.

• Cahn and Goldhaber, The experimental foundation of Particle Physics, 2nd Ed.

• J. J. Sakurai, J. Napolitano, Meccanica quantistica moderna, 2nd Ed.

• C. Dionisi e E. Longo, Dispense di fisica nucleare e subnucleare

• Testi d'esame 2016-

• Testi d'esame 2012-2016