Course Syllabus

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Il corso fornisce un’introduzione moderna alla fisica delle particelle elementari e alla fisica nucleare partendo dalla relativita' ristretta e dalla meccanica quantistica non relativistica. 

Particelle elementari e Cinematica relativistica. Tecniche di rivelazione delle particelle. Simmetrie in fisica delle particelle. Interazioni elettromagnetiche. Interazioni forti e colore. Leptoni, quark, adroni. Interazioni deboli e la scoperta dei mediatori massivi. Il Modello Standard Nuclei e loro proprietà'. Decadimenti radioattivi e modelli nucleari.   Modelli nucleari e struttura del nucleo.
Legge del decadimento radioattivo.

Punti materiali e particelle elementari. Cinematica relativistica e formalismo covariante. Unita’ naturali. Decadimenti e scattering. Sezioni d’urto e ampiezze di decadimento. Interazioni particelle-materia. Rivelatori di particelle. Elettrodinamica classica e quantistica (QED). Simmetria di gauge, simmetrie discrete e continue della QED. Parita’ e C parita’. I diagrammi di Feynman e lo scattering in QED. Interazioni forti. Quark e carica di colore. La simmetria di gauge della QCD. Liberta’ asintotica e confinamento. La simmetria di flavor e il modello a 3 quark. Mesoni e barioni. Interazioni deboli. Elicita’ e chiralita’. Esperimenti di Wu e Goldhaber. La teoria elettrodebole . La scoperta delle correnti neutre e dei mediatori massivi. 

Proprieta’ generali dei nuclei e reazioni nucleari. Decadimenti radioattivi e loro proprieta’ generali. Decadimenti in cascata e equilibrio secolare. Radioattivita’ naturale e sue applicazioni. Decadimenti alfa. Decadimenti gamma. 


Conoscenza della meccanica quantistica non relativistica e della teoria della relativita’ ristretta.

Lezioni frontali secondo le direttive anti-COVID per il II semestre


Dispense del corso.  Libro di testo consigliato: F. Terranova, A Modern Primer in Particle and Nuclear Physics, Oxford University Press (in press), A. Bettini, Introduction to Elementary Particle Physics, Cambridge University Press, 2014 (2nd edition) G. Krane, Introductory Nuclear Physics, Wiley, 1988 (3rd edition)

Secondo semestre

Esame orale - Non sono previste prove in itinere. Esame orale  sulla parte di fisica delle particelle e fisica nucleare


Appuntamento su richiesta

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We provide a modern introduction to elementary particle physics and nuclear physics building on special relativity and non relativistic quantum mechanics . 

Elementary particles and relativistic kinematics. Experimental techniques for particle detection. Symmetries in particle physics. Electromagnetic interactions. Strong interactions and color charges. Lepton, quarks and hadrons. Weak interactions and the discovery of massive gauge bosons. Nuclei.  Radioactive decays and nuclear models.

Point particles and elementary particles. Relativistic kinematics and covariant formalism. Natural units. Decays and scattering. Cross section and decay amplitudes. Particle interactions with matter. Particle detectors. Classical and quantum electrodynamics (QED). Gauge symmetry, discrete and continuous symmetries in QED. Parity and C-parity. Feynman diagrams and scattering in QED. Strong interactions. Quark and color charge. The gauge symmetry of QCD. Asymptotic freedom and confinement. Flavor symmetry and the 3 quark model. Mesons and baryons. Weak interactions. Elicity and chirality. The experiments of Wu and Goldhaber. The electroweak theory. The discovery of weak neutral currents and massive bosons. General properties of the nuclei. Nuclear forces. Nuclear models and reactions. General properties of radioactive decays. Decay chains and secular equilibrium.

Non relativistic quantum mechanics and special relativity

Lectures according to the anti-COVID restrictions of the second semester


Lecture notes available in the e-learning site. Textbook: F. Terranova, A Modern Primer in Particle and Nuclear Physics, Oxford University Press (in press), A. Bettini, Introduction to Elementary Particle Physics, Cambridge University Press, 2014 (2nd edition) G. Krane, Introductory Nuclear Physics, Wiley, 1988 (3rd edition)

Second semester

Oral exam on Particle Physics and Nuclear Physics - (no intermediate tests are foreseen)


on demand

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Key information

Staff

    Teacher

  • LG
    Luca Gironi
  • Francesco Terranova
    Francesco Terranova

Enrolment methods

Self enrolment (Student)
Manual enrolments