PROGRAMMI DEL CORSO DI LAUREA IN
Fisica
a.a. 2011/2012
Astrofisica delle alte energie
Docente: Prof. Alessandro De Angelis
Crediti: 6
Finalità : Il corso si propone di trattare argomenti avanzati di astrofisica delle alte energie, con
particolare attenzione ai legami tra l'astrofisica e la fisica delle particelle elementari e delle interazioni
fondamentali.
Programma: Buchi neri di Kerr. Sorgenti di onde gravitazionali. Sorgenti di fotoni di alte energie e
meccanismi di accelerazione di raggi cosmici e di produzione di fotoni. Relazione con la produzione di
neutrini. Possibilità di rivelazione.
Bibliografia: Appunti e articoli (contattare i docenti e consultare le pagine web del corso).
Modalità d'esame: Orale (discussione di un articolo).
Fisica sperimentale nucleare e subnucleare
Docente: Prof. Marina Cobal
Crediti: 6
Finalità : Il corso introduce alle tematiche sperimentali della fisica nucleare e subnucleare delle alte
energie. Vi si discutono in particolare alcune problematiche di misura ed analisi specifiche del
sopracitato ambito con lo scopo di fornire conoscenze utili alla progettazione di un esperimento e alla
comprensione dei suoi risultati.
Programma: Introduzione
Acceleratori: Targhetta fissa e collisionatori. Acceleratori
Lineari e Circolari. Storia.
Interazione radiazione-materia.
Misure di sezioni d'urto (totali e
differenziali)
Identificazione di particelle in un rivelatore: struttura generale di un
rivelatore per HEP.
Tracciatori, tecniche di ricostruzione delle tracce.
Elementi di calorimetria.
Il trigger in un esperimento.
Efficienze di identificazione e di ricostruzione. Accettanze.
Cinematica relativistica applicata a qualche caso sperimentale.
Funzioni di struttura.
QCD ai
collisionatori: la scoperta dei quarks (descrizione delle tecniche
sperimentali utilizzate).
I getti e la loro ricostruzione. I getti da b.quark: tecniche di b-tagging.
Il bosone W: scoperta e
misure successive, dall' SpS a LHC.
Il bosone Z: scoperta e misure successive, dall' SpS a LHC.
Il quark top: scoperta e misure successive, dal Tevatron a LHC.
Oltre il Modello Standard: Ricerca di particelle Supersimmetriche.
La ricerca del bosone di Higgs.
Bibliografia: Perkins, High Energy Physics, IV ed., Addison-Wesley.
Particle Physics (2nd ed.), Wiley.
Appunti di lezione,
http://www.fisica.uniud.it/~cobal/Site/particelle_welcome.html
B.R.Martin e G.Shaw,
disponibili al sito:
Modalità d'esame: 3 prove scritte durante il corso e tesina finale da discutere.
Laboratorio di fisica e astrofisica delle alte energie
Docente: Prof. Lorenzo Santi, Prof. Alessandro De Angelis, Prof. Massimo Persic, Dott.
Nijil Mankuziyil
Crediti: 9
Finalità : Il corso si propone di insegnare a usare alcuni utensili di analisi dei dati in fisica agli
acceleratori e in astrofisica delle alte energie, e di sperimentarli su casi concreti.
Programma: ROOT e le n-ple. Il formato FITS. Due esempi hands-on di analisi dei dati: (1)
problemi di stima di parametri e di classificazione dei dati con eventi simulati in fisica delle alte
energie agli acceleratori; (2) emissione di fotoni da un nucleo galattico attivo con MAGIC.
Bibliografia: Appunti (contattare i docenti).
Modalità d'esame: Scritto e orale (relazione sull'analisi e sui suoi risultati e discussione).
Metodi Numerici in Meccanica Quantistica
Docente: Prof. Paolo Giannozzi
Crediti: 6
Finalità : Lo scopo del corso e' di trasmettere gli elementi di base necessari alla risoluzione numerica
di problemi di meccanica quantistica, in particolare in fisica atomica e in fisica della materia
condensata. Il corso e' organizzato in una serie di lezioni teoriche in cui vengono presentati i concetti
fisici e numerici, integrate da lezioni "pratiche" in cui vengono presentati esempi di implementazione
di soluzioni di problemi specifici. Gli studenti sono chiamati a mettere in pratica le nozioni acquisite
mediante la realizzazione e l'utilizzo di codici numerici.
Programma: Equazione di Schroedinger in una dimensione: tecniche di soluzione numerica.
Soluzione dell'equazione di Schroedinger per un potenziale a simmetria sferica. Diffusione da
potenziale. Metodo variazionale: sviluppo su base di funzioni, problema secolare, equazione agli
autovalori. Esempi con base gaussiana e base di onde piane. Sistemi a molti elettroni: richiamo di
teoria, determinanti di Slater. Equazioni di Hartree e di Hartree-Fock: campo autoconsistente,
interazione di scambio. Soluzione numerica delle equazioni di Hartree-Fock atomiche con integrazione
radiale e su base gaussiana. Introduzione alla soluzione numerica per gli stati elettronici nelle molecole.
Stati elettronici nei solidi: soluzione dell'equazione di Schroedinger per potenziali periodici.
Introduzione alle tecniche di diagonalizzazione iterativa di matrici sparse.
Bibliografia: 1) Note del corso
2) J. M. Thijssen, Computational Physics (Cambridge, 1999)
Vedere anche: http://www.fisica.uniud.it/~giannozz/Corsi/mq.html
Modalità d'esame: Progetto personale, seguito da esame orale
Relatività Generale II
Docente: Prof. Stefano Ansoldi
Crediti: 6
Finalità : Comprendere aspetti tecnici avanzati in teorie covarianti generali e applicarli a problemi
concreti.
Programma: Elementi di analisi globale; simmetrie in teorie covarianti generali; formulazione
variazionale di teorie covarianti generali; applicazione di teorie covarianti generali a problematiche
astrofisiche/cosmologiche.
NOTA: trascrizione del programma nel sistema U-Gov dell'università di Trieste
Bibliografia: Materiale fornito dal docente.
Modalità d'esame: Scritto.
Relatività generale I
Docente: Prof. Stefano Ansoldi
Crediti: 6
Finalità : Acquisire una padronanza dei principi fondamentali di teorie covarianti generali e delle
tecniche necessarie all'applicazione di questi concetti alla teoria di Einstein.
Programma: Prerequisiti di geometria differenziale; connessioni su varietà ; varietà Riemanniane
e pseudo Riemanniane. Principi fondamentali della relatività generale e loro formulazione
matematica. Tensore energia impulso. Equazioni di Einstein.
NOTA: trascrizione del programma nel sistema U-Gov dell'università di Trieste
Bibliografia: Dispense del corso.
Modalità d'esame: Scritto
