FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI CON ACCELERATORI

Teaching in italian
FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI CON ACCELERATORI
Teaching
Subject area
FIS/04
Reference degree course
PHYSICS
Course type
Master's Degree
Credits
7.0
Teaching hours
Frontal Hours: 49.0
Academic year
2023/2024
Year taught
2024/2025
Course year
2
Language
ITALIAN
Curriculum
ASTROFISICA,FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Teaching description

Teaching program is provisional and may be subject to changes

Corso di Fenomenologia delle Particelle Elementari

Il corso si propone di introdurre e sviluppare gli aspetti sperimentali della fisica delle alte energie investigata agli acceleratori di particelle. Si illustreranno i più significativi risultati ottenuti da alcuni dei principali esperimenti agli acceleratori di particelle negli ultimi cinquant'anni.

Obiettivi formativi previsti dal corso: conoscenza altamente specializzata e critica della moderna fisica delle alte energie agli acceleratori, sia negli aspetti teorici che sperimentali che nelle loro interconnessioni; capacità di comprendere, analizzare e sintetizzare argomenti di fisica avanzata; capacità di mettere in atto procedure sperimentali e teoriche innovative per risolvere problemi di ricerca inerenti nuove scoperte o il miglioramento di risultati esistenti; abilità di integrare conoscenze in campi diversi.

Lezioni frontali con proiezione di trasparenze.

Esame orale comprensivo di presentazione con trasparenze su argomenti scelti dal docente

Ricevimento: Martedì 11:00-13:00

*) Particelle, interazioni, principi di base sulla rivelazione di particelle.
Nozioni di base sulla cinematica e sui collisori e+e- e adronici.
*) Interazioni e+e- -> mu+mu-, e+e- a sqrt(s)=mZ, e+e- -> adroni. Risonanze e quarkonia. Ampiezze e rapporti di decadimento dei bosoni W e Z. Fisica nel settore di Higgs. Cenni e prospettive di fisica oltre il Modello Standard.
*) Proprietà dei principali collisori dagli anni 1960 ad oggi: ADA, Adone, SPEAR, VEPP, CESR, PETRA, ISR, SPS, HERA, LEP, SLC, Tevatron, LHC.
*) Il collider SpbarpS. Il raffreddamento stocastico. Gli esperimenti UA1 e UA2. Ricostruzione e calibrazione dei jet, scoperta e misura della massa dei bosoni W e Z e loro decadimenti adronici. Sezione d’urto inclusiva dei jet. Misure di QCD e sezione d’urto di produzione di fotoni diretti. Il collider Tevatron e gli esperimenti CDF e D0. Il quark top: scoperta a CDF/D0 e misura di massa e sezione d’urto.
*) Il programma di LEP. Misura della luminosità. Rivelatori agli apparati di LEP. Misure di precisione dei bosoni W e Z: asimmetrie, numero di famiglie di leptoni leggeri. Interazioni adroniche a LEP. Misure nell’ambito del Modello Standard e oltre. Ricerche del bosone di Higgs a LEP.
*) Fisica e-p: struttura dei nucleoni, asymptotic freedom e ?s. HERA: funzioni di struttura e sezioni d’urto DIS.
*) Richiami della matrice CKM, sistema dei K e violazione diretta e indiretta di CP. L’acceleratore DAFNE e l’esperimento KLOE. Il sistema dei mesoni B. Gli esperimenti Babar, Belle e LHCb.
*) Gli esperimenti general-purpose di LHC: ATLAS e CMS. I sistemi di trigger. Misure con jet, btag; Drell-Yan, bosoni W e Z. Misure con heavy flavor, top, triple gauge coupling. Bosone di Higgs: produzione e canali. La scoperta nel 2012. Fisica oltre il Modello Standard: nei settori del top, di nuovi bosoni vettori e della supersimmetria (ricerche inclusive ed esclusive).

*)  V.D.Barger & R.J.N. Phillips: "Collider Physics"
*)  D.Green: "High Pt Physics at Hadron Colliders"
*)  R.Tenchini & C. Verzegnassi: "The Physics of W and Z Bosons"
*)  M.G.Green, S.L.Lloyd, P.N. Ratoff and D.R.Ward: "Electron- Positron Physics at the Z"
*)  R.K.Ellis, W.J.Stirling and B.R.Webber: "QCD and Collider Physics"
*)  K.J.Peach, L.L.J. Vick: "High Energy Phenomenology"
*) Dispense e materiale in formato sia digitale sia cartaceo a integrazione dei testi consigliati

Semester

Exam type
Compulsory

Type of assessment
Oral - Final grade

Course timetable
https://easyroom.unisalento.it/Orario

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