UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PERUGIA
FACOLTA' DI Facolta' di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali
Laurea specialistica
- LS15
- Fisica
Sede di Perugia
|
ELENCO DEGLI INSEGNAMENTI E DELLE ALTRE ATTIVITÀ FORMATIVE |
| ANNO |
PERIODO |
DISCIPLINA |
DOCENTE |
ORE
TEOR. + PRAT. |
CFU |
| 2 |
I semestre
|
Chimica II
|
Prof.
PIRANI
Fernando
|
48 + 0 |
6 |
| A Scelta |
II semestre
|
Fisica Atomica
|
Prof.
PIRANI
Fernando
|
48 + 0 |
6 |
| A Scelta |
II semestre
|
Fisica dei Mezzi Continui
|
Prof.
DIODATI
Paolo
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
I semestre
|
Fisica della Materia I
|
Prof.
ONORI
Giuseppe
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Fisica della Materia II
|
Dott.
PACIARONI
ALESSANDRO
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Fisica dello Stato Solido I
|
Dott.
ORECCHINI
Andrea
|
48 + 0 |
6 |
| 2 |
I semestre
|
Fisica dello Stato Solido II
|
Prof.ssa
PETRILLO
Caterina
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Laboratorio di Fisica della Materia I
|
Dott.
ORECCHINI
Andrea
|
8 + 52 |
6 |
| 2 |
I semestre
|
Laboratorio di Fisica della Materia II
|
Prof.
SACCHETTI
Francesco
|
8 + 52 |
6 |
| A Scelta |
I semestre
|
Spettroscopia
|
Dott.
PACIARONI
ALESSANDRO
|
48 + 0 |
6 |
| A Scelta |
II semestre
|
Astrofisica
|
Prof.
BUSSO
Maurizio Maria
|
48 + 0 |
6 |
| A Scelta |
II semestre
|
Astrofisica delle Alte Energie - Astrofisica delle Alte Energie Modulo 1 |
Dott.
FIANDRINI
Emanuele
|
24 + 0 |
3 |
| A Scelta |
II semestre
|
Astrofisica delle Alte Energie - Astrofisica delle alte energie Modulo 2 |
Prof.
BATTISTON
Roberto
|
24 + 0 |
3 |
| 2 |
I semestre
|
Cosmologia ed Astroparticelle
|
Prof.ssa
BERTUCCI
Bruna
|
48 + 0 |
6 |
| A Scelta |
II semestre
|
Esperimenti di Fisica delle Alte Energie
|
Prof.
BIASINI
Maurizio
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Introduzione alla Fisica delle Particelle Elementari
|
Prof.ssa
PERUZZI
Ida Marena
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Laboratorio di Fisica Nucleare e Subnucleare I
|
Non assegnato
|
8 + 52 |
6 |
| 2 |
I semestre
|
Laboratorio di Fisica Nucleare e Subnucleare II
|
Non assegnato
|
8 + 52 |
6 |
| 2 |
I semestre
|
Particelle Elementari
|
Dott.ssa
CECCHI
Claudia
|
48 + 0 |
6 |
| A Scelta |
II semestre
|
Rivelatori a Semiconduttori
|
Dott.
SERVOLI
Leonello
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
I semestre
|
Rivelatori per la Fisica delle Alte Energie
|
Prof.ssa
VALDATA
Marisa
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
I semestre
|
Statistica e Simulazioni
|
Prof.
NAPPI
Aniello
|
32 + 0 |
4 |
| 1 |
I semestre
|
Elettrodinamica Classica
|
Prof.
IMMIRZI
Giorgio
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Elettrodinamica Quantistica
|
Prof.
SRIVASTAVA
Yogendra Narain
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Fisica Teorica I
|
Prof.
SODANO
Pasquale
|
48 + 0 |
6 |
| 2 |
I semestre
|
Fisica Teorica II
|
Prof.
SODANO
Pasquale
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Meccanica Statistica I
|
Dott.ssa
DIAMANTINI
MARIA CRISTINA
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
I semestre
|
Metodi Matematici Avanzati per la Fisica
|
Non assegnato
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
II semestre
|
Teoria dei Campi
|
Prof.
SRIVASTAVA
Yogendra Narain
|
48 + 0 |
6 |
| 1 |
I semestre
|
Teoria della Diffusione e dei Sistemi a Multicorpi I
|
Prof.
CIOFI DEGLI ATTI
Claudio
|
48 + 0 |
6 |
| 2 |
II semestre
|
Teoria della Diffusione e dei Sistemi a Multicorpi II
|
Prof.
CIOFI DEGLI ATTI
Claudio
|
48 + 0 |
6 |
| 2 |
I semestre
|
Teoria Quantistica dei Campi
|
Prof.
GRIGNANI
Gianluca
|
48 + 0 |
6 |
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PROGRAMMI DEI CORSI |
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Chimica II
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(Docente:
Prof.
PIRANI
Fernando)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Legami deboli e forti, in sistemi semplici e complessi: approssimazione
di Born Oppenheimer e superfici di energia potenziale di interazione;
forze intermolecolari, natura e proprietà; introduzione generale al
legame intermolecolare, vari tipi di legame e classificazione in base
all'energetica; legame chimico covalente e richiami sulla molecola H2+.
Teorie di legame chimico approssimate da applicare a molecole
polielettroniche: teoria degli orbitali molecolari e teoria del legame
di valenza; studio di molecole bioatomiche omo ed eteronucleari e di
molecole più complesse; la simmetria in chimica; la transizione dal
legame di van der Waals al legame chimico e fenomeni di scambio di
carica; legame ionico e processi di arpionamento all'incrocio tra
superfici di energia potenziale; legami e classificazione nei solidi;
proprietà dei liquidi. ore 16 (12 + 4).
Richiami di termodinamica: la funzione di Helmholtz; la funzione di Gibbs ed il potenziale chimico. ore 6 (4 +2).
Aspetti generali della cinetica chimica. ore 2
Termodinamica statistica: richiami generali; funzione di partizione
e connessione con tutte le funzioni di stato termodinamiche;
valutazione delle funzioni di partizione traslazionale, rotazionale,
vibrazionale ed elettronica; applicazioni: entropia dei sistemi,
energia media, principio di equipartizione e capacità termiche;
rappresentazione della costante di equilibrio di una reazione chimica
in termini di funzioni di partizione, discussione del suo valore e del
suo significato in alcuni processi basilari; considerazioni generali
sulla statistica classica e funzione di distribuzione delle velocità
molecolari. ore 16 (12 + 4).
Studio di processi chimici elementari in fase gassosa: reazioni
bimolecolari, teoria delle collisioni e sua estensione sulla base di
considerazioni energetiche; esperimenti avanzati con la tecnica dei
fasci molecolari; meccanismi fondamentali delle reazioni chimiche
elementari; superfici di energia potenziale e barriere: traiettorie e
costanti di velocità; approccio statistico alla dinamica di reazione:
teoria dello stato di transizione. ore 8 (6 + 2). |
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Modalità di Esame:
Esame, prova orale
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Orario di Ricevimento:
Venerdi 15-19
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Testi Consigliati:
CHIMICA - Mahan - Myers Casa Ed: AMBROSIANA - Milano
- CHIMICA FISICA - P.W. Atkins Casa Ed: ZANICHELLI
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Fisica Atomica
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(Docente:
Prof.
PIRANI
Fernando)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Introduzione generale ai contenuti del corso: richiami sull'interazione fine negli atomi sul fattore di Landé.
Atomo in un campo esterno: effetto Zeeman ed effetto Paschen Back
in un campo magnetico, effetto Stark in un campo elettrico;
accoppiamento e disaccoppiamento dei momenti angolari elettronici in un
campo magnetico esterno.
Struttura iperfine nei livelli atomici: spin nucleare e accoppiamento tra momenti angolari elettronici e nucleari.
Selezione di stato con campi magnetici disomogenei: richiami sull'esperimento di
Stern-Gerlach; proprietà generali dei selettori magnetici di Rabi e di
Rabi-Millan-Zacharias; metodo in trasmissione e metodo in deflessione.
Comportamento di atomi con struttura iperfine in un campo magnetico
esterno: trattazione completa del caso J = ½ ed I qualunque; energie
Zeeman e momenti magnetici in funzione del campo magnetico applicato;
casi limite di accoppiamento dei momenti angolari.
Natura e proprietà del potenziale di interazione: potenziale di
interazione in sistemi a guscio chiuso e in sistemi anisotropi,
disaccoppiamento dei momenti angolari atomici nel campo elettrico
interatomico o intermolecolare: potenziali adiabatici di interazione e
diagrammi di correlazione tra stati atomici e stati molecolari.
Introduzione alle tecniche sperimentali per lo studio di
proprietà collisionali: tecniche di produzione e controllo del vuoto,
sistemi di pompaggio, misuratori di pressione, produzione e rivelazione
dei fasci di particelle in fase gassosa.
Fasci atomici e fasci molecolari: fasci effusivi e distribuzione
in velocità; fasci supersonici: termodinamica del processo di
espansione, numero di Mach, velocità di flusso e distribuzione delle
velocità; fasci seminati e loro applicazioni; effetti di rilassamento
ed allineamento dei momenti angolari nella formazione ed espansione dei
fasci seminati.
Alcune applicazioni dei fasci: cenno allo studio dei "clusters",
rallentamento e confinamento di atomi con l'uso combinato di fasci
"Laser" e fasci atomici, cenno alla condensazione di Bose-Einstein.
Collisioni in meccanica classica: richiami sui sistemi di
riferimento nel laboratorio e nel centro di massa: diagrammi di Newton;
collisioni ed osservabili sperimentali: sezione d'urto differenziale e
totale; trattazione classica di processo collisionale da campo
centrale: relazione tra potenziale di interazione e angolo di
deflessione e discussione su alcune traiettorie particolari.
Sezioni d'urto: sezioni d'urto in meccanica classica e
singolarità nel loro comportamento; richiami della trattazione
quantistica del processo collisionale; onde parziali, ruolo e proprietà
dello sfasamento della singola onda.
Trattazione semiclassica del processo collisionale: relazione tra
sfasamento e traiettoria; sfasamento definito secondo varie
approssimazioni (Jeffreys, Wentzel, Kramers, Brillouin (JWKB) e
Jeffreys, Born (J B)); definizione di sezione d'urto
nell'approssimazione semiclassica.
Natura e proprietà degli effetti di interferenza quantomeccanica
nelle collisioni: fenomeni di diffrazione, arcobaleno ed aureola e loro
dipendenza dal potenziale di interazione; scelta delle condizioni
sperimentali per la misura di effetti di interferenza nelle collisioni:
esempi di risultati sperimentali e discussione.
Collisioni tra particelle identiche: restrizioni imposte dalla
simmetria del problema e oscillazioni di simmetria; effetti di
risonanza dovuti al fenomeno della particella orbitante.
Collisioni da potenziale anisotropo: schemi approssimati di
trattazione, esempi e loro discussione; importanza dell'uso di fasci
atomici e fasci molecolari polarizzati nello studio delle proprietà e
della dinamica collisionale da potenziale anisotropo.
Accoppiamento dei momenti angolari in molecole ruotanti: i cinque
casi di Hund; parallelismo tra rotazione molecolare e collisione:
livelli "orto" e "para" nelle molecole omonucleari. |
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Modalità di Esame:
Esame, prova orale
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Orario di Ricevimento:
Venerdi 15-19
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Testi Consigliati:
Appunti delle lezioni
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Fisica dei Mezzi Continui
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(Docente:
Prof.
DIODATI
Paolo)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
Fisica generale di base
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Programma:
Argomenti propedeutici
Meccanica, fluidodinamica, termodinamica elementari. Algebra
vettoriale. Flusso e prodotto scalare. Circuitazione. Operatori
differenziali grad, div, rot. Elementi dell'analisi differenziale e
integrale. Elementi dell'analisi di Fourier.
Elettromagnetismo elementare. Ottica.
Programma:
Tensioni interne.Teorema del tetraedro (1° teor. Di Cauchy).
Introduzione dei tensori come generalizzazione dei vettori dal punto di
vista matematico e come problema fisico. Proprietà dei tensori. Tensori
isotropi. Elementi di analisi tensoriale.
Spostamento e gradiente dello spostamento. Deformazione del mezzo. Tensore delle deformazioni nell?ipotesi lineare.
Legge di Hooke e sua generalizzazione. Correlazione sforzo
deformazione. Costante elastica e matrice delle costanti elastiche.
Condizioni di isotropia elastica. Matrice delle costanti elastiche per
un mezzo isotropo. Trasformazione di una matrice per rotazione degli
assi. Trasformazione della matrice delle costanti elastiche. Metodo di
Bond. Costanti di Lamé. Onde elastiche nei solidi. Equazione di
Christoffel. Onde polarizzate. Propagazione in un solido isotropo.
Campi solenoidali ed irrotazionali. Onde pure longitudinali e
trasversali. Riflessione e rifrazione di onde elastiche. Leggi di Snell
e superfici delle lentezze. Onde superficiali. Cenni sulle guide
d?onda.
Onde nei liquidi: superficiali e di volume.
Ultrasuoni. Il metalloscopio, progenitore delle tecniche diagnostiche ad ultrasuoni. Applicazioni.
Diffrazione di onde em. Teorema di Babinet. Diffrazione di onde
elastiche. Interazione acusto-ottica. Figura di diffrazione. Piano
immagine e piano di Fourier. Filtraggio spaziale. ed informazioni
contenute nei diversi ordini di diffrazione. Tecnica a discriminazione
degli stati di polarizzazione
Cavitazione acustica. Danni e loro evoluzione nel tempo.
Applicazioni pratiche. Uso per i catalizzatori nel processo F&T per
la sintesi di idrocarburi.
Sonoluminescenza.
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Modalità di Esame:
Prova scritta finale con eventuale orale.
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Orario di Ricevimento:
lun 9-11, merc 11-13, giovedì 11-13 e 17-19
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Testi Consigliati:
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Fisica della Materia I
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(Docente:
Prof.
ONORI
Giuseppe)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Produzione e proprietà della Luce di Sincrotrone. Interazione
radiazione-materia. Diffrazione di raggi X (cristallo singolo, polveri,
scattering anomalo). Scattering a basso angolo. Scattering anelastico.
La spettroscopia neutronica nello studio delle proprietà strutturali e
dinamiche della materia. Assorbimento di raggi X (EXAFS e XANES).
Fluorescenza risolta in tempo con luce di sincrotrone. Dicroismo
circolare con luce di sincrotrone. spettroscopie nell'infrarosso con
luce di sincrotrone. Applicazioni delle singole spettroscopie allo
studio di liquidi, biomolecole e sistemi micellari |
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Modalità di Esame:
esame con prova orale
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Orario di Ricevimento:
Lun, Mer, Ven,9-13
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Testi Consigliati:
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Fisica della Materia II
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(Docente:
Dott.
PACIARONI
ALESSANDRO)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Fisica dello Stato Solido I
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(Docente:
Dott.
ORECCHINI
Andrea)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Modello ad elettroni liberi di Drude. Modello ad elettroni liberi di
Sommerfeld. Richiami su reticoli di Bravais e reticoli reciproci.
Richiami di diffrazione di raggi X. Elettroni in un potenziale
periodico: teorema di Bloch e modello a bande. Modello semiclassico
della dinamica elettronica. Funzione dielettrica del gas di elettroni.
Dinamica reticolare nei metalli. Funzione dielettrica di un metallo.
Cenni di superconduttività. |
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Modalità di Esame:
Esame con prova orale.
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Orario di Ricevimento:
Martedì 15-17, Giovedì 15-17
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Testi Consigliati:
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Fisica dello Stato Solido II
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(Docente:
Prof.ssa
PETRILLO
Caterina)
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Periodo didattico:
I semestre
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Propedeuticità:
FISICA DELLO STATO SOLIDO I
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Programma:
Il problema a molti corpi in meccanica quantistica e sua trattazione.
Seconda quantizzazione. Gas di elettroni: approccio perturbativo.
Funzioni risposta e funzioni di correlazione. Interazione
elettrone-elettrone. Teoria delle vibrazioni nei cristalli: modello a
costanti di forza. Quantizzazione delle vibrazioni. Hamiltoniana
armonica e interazione tra fononi. Applicazioni allo scattering. |
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Modalità di Esame:
Esame
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Orario di Ricevimento:
Martedi' 17-20 Mercoledi' 17-20 Giovedi' 17-20
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Testi Consigliati:
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Laboratorio di Fisica della Materia I
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(Docente:
Dott.
ORECCHINI
Andrea)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Lezioni Frontali.
Introduzione generale sulle tecniche di misura in fisica della
materia. Ottica (scattering e emissione/assorbimento). Misure
dielettriche e magnetiche. Risonanze. Scattering di neutroni e raggi X.
Tecniche digitali e analogiche. Introduzione alle esperienze.
Esperienze di laboratorio (2 a persona).
Cavo coassiale.
Spettrofotometro.
Analisi statistica di conteggi.
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Modalità di Esame:
Esame orale con presentazione e discussione delle esperienze di laboratorio.
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Orario di Ricevimento:
Mercoledì 11-13, Venerdì 15-17
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Testi Consigliati:
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Laboratorio di Fisica della Materia II
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(Docente:
Prof.
SACCHETTI
Francesco)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Richiami sulla strumentazione per l'analisi della materia condensata.
Rivelatori di luce, fotomoltiplicatori e diodi. Generatori di raggi-x.
Rivelatori di raggi-x. Impiego dei raggi-x per fluorescenza e
diffrazione in cristalli. Il corso prevede delle esperienze collettive
che prevedono la descrizione di specifici esperimenti. Oltre a queste
gli studenti devono eseguire delle esperienze individuali dedicate alla
taratura di rivelatori di raggi-x oppure allo studio della fluorescenza
per l'analisi di campioni o per la determinazione della struttura di
cristalli per mezzo della diffrazione. |
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Modalità di Esame:
Esame orale.
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Orario di Ricevimento:
martedi 11-13, mercoledi 11-13, venerdi 11-13
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Testi Consigliati:
Lo studio viene effettuato per mezzo dei manuali della strumentazione impiegata.
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Spettroscopia
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(Docente:
Dott.
PACIARONI
ALESSANDRO)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Astrofisica
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(Docente:
Prof.
BUSSO
Maurizio Maria)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
1. Elementi propedeutici all?Astrofisica Nucleare
Le osservazioni stellari e la misura delle distanze. Parallassi
trigonometriche, spettroscopiche, statistiche. Stelle variabili e
calibratori di distanza: le cefeidi. Distanze da esplosioni stellari:
prima introduzione alle supernovae. Classificazioni stellari mono- e
bi-parametriche. Diagramma di H-R. Diagrammi colore-colore.
Calibrazioni della temperatura e temperatura efficace. Modelli di
atmosfera stellare. Opacità e processi atomici e molecolari nelle
atmosfere. Cenni sul trasporto radiativo. Attività stellare e campi
magnetici. Cicli solari e vento solare. Spettroscopia e misura di
abbondanze di elementi chimici. Popolazioni stellari. Ammassi stellari.
2. Fisica delle Stelle [e richiami di fisica generale]
Probabilità degli stati di un sistema di particelle. Equazioni di
Saha e di Boltzmann. Statistiche di Maxwell, Bose-Einstein e
Fermi-Dirac. Materia ad alta densità: la degenerazione elettronica.
Richiami di termodinamica con applicazioni alla materia stellare.
Teorema del viriale. Equazioni dell?equilibrio di una struttura
stellare. Soluzioni politropiche. L?importanza della radiazione:
equilibrio radiativi e pressione di radiazione. Equazioni di stato per
materia degenere. Equilibrio di strutture degeneri e massa di
Chandrasekhar. Interazioni elettro-debole e forte: le forze nucleari
agenti nelle stelle. Energia di legame e distribuzione degli elementi.
Abbondanze chimiche nel sistema solare e in altri ambienti galattici.
Abbondanze in oggetti ad alto redshift.
3. Reazioni nucleari nelle stelle e loro probabilità (8 ore)
Sezioni d?urto e tassi di reazione. Vari tipi di reazione in
condizioni stellari: il picco di Gamow. Reazioni di bruciamento
dell?idrogeno nel Sole. Esperimenti per la misura delle sezioni d?urto
in condizioni solari: l?esperimento LUNA. Problemi legati alle
interazioni deboli e la vita media del neutrone. Neutrini solari ed
esperimenti ad essi legati.. Cenni sulle oscillazioni neutriniche.
Bruciamento dell?idrogeno in fasi avanzate. Produzione dell?26Al.
Misura dell?26Al. Radioattività fossili e problemi di datazione.
Bruciamento dell?He e innesco di reazioni nucleari in condizioni
degeneri (He-flash). Reazioni tra ioni ad alta carica (Z > 2) in
stelle massicce. Evoluzione e generazione di energia nelle stelle in
fasi idrostatiche. Processi di cattura neutronica e loro
classificazione (r-process e s-process). Nucleosintesi da catture
neutroniche in stelle di diversa massa. Esperimenti per la misura di
sezioni d?urto di cattura neutronica.
4. Nucleosintesi esplosiva e nucleosintesi non-stellare (8 ore)
Richiami sui modelli cosmologici standard. Nucleosintesi
cosmologica. Le abbondanze degli elementi leggeri e la loro evoluzione.
Il contributo (positivo e negativo) delle stelle e il meccanismo di
Cameron-Fowler. Raggi cosmici. Il modello ?leaky-box?. Raggi cosmici
galattici e non: il vento solare e il suo contributo. Reazioni di
spallazione nei raggi cosmici e il problema delle anomalie di Ne e Xe.
Componenti di Ne e Xe anomali: distinzione tra contributi di
spallazione e stellare. Nucleosintesi esplosiva in supernovae.
Nucleosintesi nelle stelle novae e loro interpretazione fisica. Ipotesi
attuali sulle origini dei vari tipi di supernova. Supernovae come
?standard candles?. Criteri stellari e nucleari per la stima dell?età
dell?Universo. |
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Modalità di Esame:
Esame Orale
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Orario di Ricevimento:
Lunedi' 9-11 Venerdi' 9-11
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Testi Consigliati:
L.Gratton: Introduzione all'Astrofisica
B. Pagel: Nucleosynthesis and Chemical evolution
B. cester: corso di Astrofisica
G.W. Collins: Stellar Astrophysics
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Astrofisica delle Alte Energie - Astrofisica delle Alte Energie Modulo 1 |
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(Docente:
Dott.
FIANDRINI
Emanuele)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Astrofisica delle Alte Energie - Astrofisica delle alte energie Modulo 2 |
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(Docente:
Prof.
BATTISTON
Roberto)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Cosmologia ed Astroparticelle
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(Docente:
Prof.ssa
BERTUCCI
Bruna)
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Periodo didattico:
I semestre
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Propedeuticità:
nessuna
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Programma:
Parte 1) Dalla relatività ristretta alla relatività Generale.
Richiami di relatività ristretta. Notazione tensoriale. Il
principio di equivalenza. Connessione affine e Tensore di Riemann.
L'equazione di Einstein per il campo gravitazionale. Metrica di
Schwarzschildt.
Parte 2) Modelli cosmologici e osservazioni astrofisiche.
Principio cosmologico. Metrica di Robertson-Walker. Equazioni di
Friedmann-Lemaitre. Modelli cosmologici. Parametri cosmologici.
Redshift.Distanze astrofisiche. Espansione dell'universo e legge di
Hubble, parametro di decelerazione.
Parte 3) Evoluzione termodinamica dell'universo: dal Big-Bang
alla ricombinazione. Asimmetria materia-antimateria. Materia oscura.
Disaccoppiamento dei neutrini. Nucleosintesi. Ricombinazione. Fondo
cosmico a microonde.
Parte 4) I neutrini.
I neutrini nel modello standard delle interazioni elementari. Oscillazioni di Neutrini. Neutrini solari. Neutrini atmosferici.
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Modalità di Esame:
Esame consistente in una prova orale.
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Orario di Ricevimento:
Mercoledi 15-17 / Venerdi 11-13
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Testi Consigliati:
Weinberg, Gravitation and Cosmology
A.Liddle, An introduction to modern cosmology
Bergstrom-Goobar,Cosmology and Astroparticle Physics
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Esperimenti di Fisica delle Alte Energie
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(Docente:
Prof.
BIASINI
Maurizio)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Programma I parte
* dai raw data a un risultato di fisica
* Rivelatori e oggetti fisici
* Ricostruzione di tracce e Allineamento
* Trigger
* Computing e Grid in fisica delle particelle
Programma II parte
Analisi di uno o piu' esperimenti di fisica delle particelle
o o Motivazione fisica
o o Richieste per l'apparato
o o Progetto dell'apparato
o o Elettronica , trigger ed acquisizione dati
o o Operazione di un rivelatore: monitoring e calibrazioni.
o o Dai raw data ai risultati di fisica
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Modalità di Esame:
Modalità valutazione: Preparazione tesina e discussione orale
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Orario di Ricevimento:
Lun 11-13 Ven 9-11
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Testi Consigliati:
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Introduzione alla Fisica delle Particelle Elementari
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(Docente:
Prof.ssa
PERUZZI
Ida Marena)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
No
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Programma:
Introduzione storica - Interazioni e costanti di accoppiamento ?
Richiami di cinematica relativistica - Decadimento beta, violazione
della parità, teoria V-A, muone, pione. Quarks, leptoni e interazioni
fondamentali. I mesoni K e la Stranezza nelle interazioni deboli e
forti, Il meccanismo GIM , le particelle con Charm o Beauty, la matrice
CKM . Decadimento dei quark pesanti. Correnti neutre, osservazioni di W
e Z. Interazioni elettrodeboli e Modello Standard. Il meccanismo di
Higgs- Problemi aperti |
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Modalità di Esame:
Esame orale
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Orario di Ricevimento:
Martedi ore 14-17, Mercoledi ore 14-17
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Testi Consigliati:
Griffiths D, Introduction to Elementary Particles
Perkins D, Introduction to High Energy Physics
F.Halzen, A.Martin: Quarks and Leptons,
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Laboratorio di Fisica Nucleare e Subnucleare I
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(Docente:
Non assegnato
)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Laboratorio di Fisica Nucleare e Subnucleare II
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(Docente:
Non assegnato
)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Particelle Elementari
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(Docente:
Dott.ssa
CECCHI
Claudia)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Forze fondamentali e teorie di Gauge. Simmetrie modelli di
unificazione. Teoria elettrodebole, modello di Gauge. Decadimento di
leptoni e quark pesanti. Processi di base e+e- e processi nue-. Partoni
e distribuzioni di scaling. Frammentazione. QCD. Produzione e
decadimento debole di bosoni. Jets. Produzione di quark pesanti. Bosone
di Higgs. Quarta generazione. Grande unificazione. |
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Modalità di Esame:
Esame orale
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Orario di Ricevimento:
lunedi' 11-13
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Testi Consigliati:
Aitchison Hey Gauge theories in Particle Physics
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Rivelatori a Semiconduttori
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(Docente:
Dott.
SERVOLI
Leonello)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Rivelatori per la Fisica delle Alte Energie
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(Docente:
Prof.ssa
VALDATA
Marisa)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Cenni sugli acceleratori: sorgenti, accelerazione, acceleratori lineari
e circolari, anelli di collisione; oscillazioni e stabilita' dei fasci,
radiazione di sincrotrone e raffreddamento dei fasci; acceleratori
presenti e futuri.
Interazione delle particelle con la materia: scattering elastico,
scattering multiplo, perdita di energia, formula di Bethe-Block e
fluttuazioni; effetto Cerenkov e radiazione di transizione; sciami
elettromagnetici ed adronici.
Caratteristiche degli apparati sperimentali. Misure d'impulso. Ionizzazione e deriva delle coppie ione-elettrone nei gas.
Rivelatori di particelle: camere ad ionizzazione, camere
proporzionali, camere a deriva, rivelatori a semiconduttore,
scintillatori e fotorivelatori; Identificazione di particelle:
contatori Cerenkov ed a radiazione di transizione; Calorimetria;
Elettronica di frontend; Trigger e DAQ; Esempi di due apparati
completi. |
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Modalità di Esame:
esame orale
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Orario di Ricevimento:
Lunedì 14.30-16.30, Mercoledì 14.00-16.00
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Testi Consigliati:
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Statistica e Simulazioni
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(Docente:
Prof.
NAPPI
Aniello)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Richiami di calcolo delle probabilità. Probabilità condizionata.
Variabili casuali discrete e continue. Densità di probabilità. Valori
di aspettazione. Media, varianza, correlazione. Funzioni di variabili
casuali. Distribuzione notevoli: binomiale, multinomiale, di Poisson.
Distribuzione esponenziale, gaussiana, del chi-quadro, della t di
Student e della F di Fisher-Snedecor.
Il metodo Monte-Carlo come metodo di simulazione. Tecniche di
generazione di numeri pseudo-random. Cenni sull'uso del metodo
Monte-Carlo come tecnica di integrazione Numerica.
Stima di parametri. Proprietà delle stime: consistenza, bias,
efficienza. Disuguaglianza di Cramer-Rao. Stima di maximum likelihood.
Valore di aspettazione e varianza della stima di maximum likelihood:
approssimazioni analitiche. Programmi di minimizzazione numerica. Uso
della likelihood nella analisi di istogrammi. Stima dei minimi
quadrati. Formule risolutive. Matrice di covarianza della stima.
Sviluppi polinomiali o in altre serie di funzioni. Uso di funzioni
ortogonali. Fit con vincoli. Fit non lineari con e senza vincoli.
Metodi iterativi di soluzione. Esempi: fit di una traiettoria nello
spazio.
Stima di intervalli. Strisce di confidenza. Intervallo di
confidenza centrale. Il caso di variabili continue e discrete. Limiti
superiore ed inferiore. "Coverage" degli intervalli di confidenza.
Interpretazione della matrice di covarianza. Intervalli di confidenza
basati sulla likelihood.
Test di ipotesi. Significanza e potenza. Test di ipotesi semplici.
Test di Neymann-Pearson. Discriminanti di Fisher, reti neurali. Test di
ipotesi composte. "Likelihood ratio" test. Approssimazioni asintotiche
della distribuzione del likelihood ratio. Test di bontà del fit.
Confronto di un campione con un modello teorico di distribuzione e di
due campioni. Il test del chi-quadro. Altri test su istogrammi: run
test. Test su dati non istogrammati: test del "Wilcoxon rank"; test di
Kolmogorov-Smirnov. |
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Modalità di Esame:
Esame con prova scritta ed orale. Tra la prova scritta e la prova orale
il candidato implementa la soluzione della prova scritta al computer. |
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Orario di Ricevimento:
Lunedi' 14:30-16:30 - Mercoledi' 14:30-15:30 - Giovedi' 14:30-15:30 o per appuntamento
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Testi Consigliati:
G.Cowan, Statistical data analysis, Oxford University Press, ISBN 0-19-850155-2
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Elettrodinamica Classica
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(Docente:
Prof.
IMMIRZI
Giorgio)
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Periodo didattico:
I semestre
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Propedeuticità:
nessuna
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Programma:
equazioni di Maxwell. Problemi al contorno. Ferromagnetismo. Fisica dei
plasmi. Guide d'onda. Generazione di onde e.m., esempi. Formulazione
covariante, tensore energia impulso. Radiazione da una carica
accelerata, luce di sincrotrone. |
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Modalità di Esame:
esame orale
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Orario di Ricevimento:
lunedi' 15-17, mercoledi' 15-17
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Testi Consigliati:
Jackson, classical electrodynamics
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Elettrodinamica Quantistica
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(Docente:
Prof.
SRIVASTAVA
Yogendra Narain)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Nozioni del teoria di campo classico; relativita' speciale;
quantizazzione; Matrice S; esempi di scattering Compton, Moller,
Bhabha, produzione e annihilazione di coppie; accenno a Modello
Standard |
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Modalità di Esame:
Prova scritta e orale
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Orario di Ricevimento:
Lunedi 16:00;Martedi 16:00
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Testi Consigliati:
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Fisica Teorica I
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(Docente:
Prof.
SODANO
Pasquale)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Simmetrie in Meccanica Quantistica: Teorema di Wigner, Rotazioni, Parità, Time-Reversal.
Invarianza di gauge in Meccanica quantistica: Effetto Bohm Aharonov, Livelli di Landau ed effetto Hall, Monopolo Magnetico.
Propagatore in Meccanica Quantistica: Metodo dell' integrale dei
cammini di Feynman e sua applicazione al calcolo del propagatore in
sistemi semplici.
Effetti Topologici in Meccanica Quantistica: Fase di Berry.
Teoria delle perturbazioni e metodi di approssimazione.
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Modalità di Esame:
Esame finale con prova scritta ed orale.
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Orario di Ricevimento:
Martedi' 15-17; Venerdi' 17-19
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Testi Consigliati:
Sakurai: Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley.
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Fisica Teorica II
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(Docente:
Prof.
SODANO
Pasquale)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Gruppo di Rinormalizzazione in Teorie di Campo;
Fenomeni Critici;
Sistemi di spin a bassa dimensionalità.
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Modalità di Esame:
Esame Finale con prova scritta e orale.
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Orario di Ricevimento:
Giovedi' 15-17, Venerdi' 15-17
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Testi Consigliati:
Note del docente.
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Meccanica Statistica I
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(Docente:
Dott.ssa
DIAMANTINI
MARIA CRISTINA)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
nessuna
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Programma:
Richiami di Termodinamica.
Teoria delle transizioni di fase.
Teoria cinetica dei gas: gas perfetti e gas reali.
Meccanica statistica classica.
Radiazione di corpo nero e problemi con la statistica classica.
Statistica quantistica.
Gas di Fermi e gas di Bose.
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Modalità di Esame:
Prova scritta e orale
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
1)"Statitistical Mechanics" , K. Huang
2)"Fisica Statistica", L.D. Landau e E.M. Lifsits
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Metodi Matematici Avanzati per la Fisica
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(Docente:
Non assegnato
)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Teoria dei Campi
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(Docente:
Prof.
SRIVASTAVA
Yogendra Narain)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
La teoria di Newton per la gravita';problemi con questa
teoria;Invarianza generale delle coordinate e la nascita della teoria
di Einstein per la gravita'; La soluzione di Schwarzschild;diflessione
di luce vicino il sole; perielio di mercurio;cosmologia;onde
gravitazionali |
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Modalità di Esame:
Prova scritta e orale
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Orario di Ricevimento:
Lunedi 16:00;Martedi 16:00
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Testi Consigliati:
L. Landau and E. Lifshitz, "Teoria di Campi" S. Weinberg, "Einstein's Theory of Gravitation"
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Teoria della Diffusione e dei Sistemi a Multicorpi I
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(Docente:
Prof.
CIOFI DEGLI ATTI
Claudio)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
TEORIA DELLA DIFFUSIONE E DEI SISTEMI A MOLTI CORPI-1
1.Introduzione: generalità
2.Leggi di conservazione
3.Concetto di sezione d?urto
4.Equazione di Schroedinger per due particelle interagenti
5.Coordinate relative e del centro di massa
6.Diffusione da potenziale centrale
7.Ampiezza di scattering
8.Funzione di Green per particelle non interagenti
9.Approssimazione di Born
10.Teoria degli sfasamenti
11.Processi elastici ed anelastici
12.Teorema ottico
13.Teoria formale della diffusione
14.Matrice di scattering
15.Equazione di Lippmann- Schwinger
16.Funzione di Green.
17.Diffusione da sistemi compositi
18.Risonanze.
19.Diffusione ad alte energie. Approssimazione eiconale.
20.Teoria della diffusione multipla di Glauber.
21.Invarianza di Lorenz
22.Diffusione leptone-adrone
23.Modello a partoni
24.Funzioni di struttura e scaling di Bjorken
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Modalità di Esame:
Esame
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Orario di Ricevimento:
Lunedi, mercoledi, giovedi dalle 17 alle 19
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Testi Consigliati:
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Teoria della Diffusione e dei Sistemi a Multicorpi II
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(Docente:
Prof.
CIOFI DEGLI ATTI
Claudio)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
1. Sistemi di molte particelle identiche ed equazione di Schroedinger.
2. Matrici densità ad uno e più corpi.
3. Sistemi di molte particelle non interagenti: gas di Fermi e modello a shell.
4. Elementi di matrice di operatori ad uno e più corpi.
5. Soluzione approssimata dell?equazione di Schroedinger per
sistemi di molte particelle interagenti: metodi variazionali (teoria ed
applicazioni).
6. Soluzione approssimata dell?equazione di Schroedinger per
sistemi di molte particelle interagenti: metodi perturbativi (teoria ed
applicazioni).
7. Sviluppi recenti per la trattazione di sistemi di molte particelle fortemente interagenti.
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Modalità di Esame:
Esame
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Orario di Ricevimento:
martedi, venerdi dalle 17 alle 19
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Testi Consigliati:
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Teoria Quantistica dei Campi
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(Docente:
Prof.
GRIGNANI
Gianluca)
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Periodo didattico:
I semestre
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Propedeuticità:
Elettrodinamica
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Programma:
Il campo di Klein-Gordon. Il campo di Dirac. Campi interagenti e
diagrammi di Feynman. Processi elementari in elettrodinamica
quantistica. Rottura spontanea di simmetria. Teorema di Goldstone e
meccanismo di Higgs. Path integrals per teorie di campo. Correzioni
radiative. Rinormalizzazione e gruppo di rinormalizzazione.
Quantizzazione di teorie di gauge non-Abeliane. Funzione Beta delle
teorie di gauge non-Abeliane. Modello Standard |
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Modalità di Esame:
Esame scritto e orale
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Orario di Ricevimento:
Venerdi' 15-19
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Testi Consigliati:
Peskin-Shroeder, Quantum Field Theory
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RECAPITI DEI DOCENTI |
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Prof.
BATTISTON
Roberto
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roberto.battiston@pg.infn.it |
2719 |
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Prof.ssa
BERTUCCI
Bruna
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Prof.
BIASINI
Maurizio
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maurizio.biasini@pg.infn.it |
2774 |
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Prof.
BUSSO
Maurizio Maria
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maurizio.busso@fisica.unipg.it |
2788 |
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Dott.ssa
CECCHI
Claudia
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claudia.cecchi@pg.infn.it |
2702 |
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Prof.
CIOFI DEGLI ATTI
Claudio
|
claudio.ciofi@pg.infn.it |
2710-2787 |
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Dott.ssa
DIAMANTINI
MARIA CRISTINA
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Prof.
DIODATI
Paolo
|
paolo.diodati@fisica.unipg.it |
2705-2725 |
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Dott.
FIANDRINI
Emanuele
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emanuele.fiandrini@pg.infn.it |
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Prof.
GRIGNANI
Gianluca
|
gianluca.grignani@pg.infn.it |
2712 |
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Prof.
IMMIRZI
Giorgio
|
giorgio.immirsi@pg.infn.it |
2770 |
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Prof.
NAPPI
Aniello
|
aniello.nappi@pg.infn.it |
2714 |
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Prof.
ONORI
Giuseppe
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giuseppe.onori@fisica.unipg.it |
2716-2727 |
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Dott.
ORECCHINI
Andrea
|
orecchin@pg.infn.it |
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Dott.
PACIARONI
ALESSANDRO
|
alessandro.paciaroni@fisica.unipg.it |
2785 |
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Prof.ssa
PERUZZI
Ida Marena
|
ida.peruzzi@pg.infn.it |
2702 |
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Prof.ssa
PETRILLO
Caterina
|
caterina.petrillo@pg.infn.it |
2723 |
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Prof.
PIRANI
Fernando
|
pirani@dyn.unipg.it |
5528 |
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Prof.
SACCHETTI
Francesco
|
francesco.sacchetti@pg.infn.it |
2721-2737 |
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Prof.
SODANO
Pasquale
|
pasquale.sodano@pg.infn.it |
2724 |
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Prof.
SRIVASTAVA
Yogendra Narain
|
yogendra.srivastava@pg.infn.it |
2720 |
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Prof.ssa
VALDATA
Marisa
|
marisa.valdata@pg.infn.it |
2761 |
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