FISICA NUCLEARE (f)
2o MODULO
A. A. 1997-98
Prof. Marco Traini
Oggetto e obiettivi del corso
Si intende trasmettere allo studente i concetti fondamentali della fisica dei
nuclei come sistemi di adroni interagenti. A questo fine viene fornita una
descrizione dei costituenti (protone e neutrone) nel primo modulo e si studia
l'interazione fra di loro nel secondo modulo
Programma
Struttura del nucleone
- I nucleoni e i pioni:
proprietà del protone e del neutrone,
carica, spin, isospin. Leggi di conservazione e proprietàdi simmetria.
Isospin ed SU(2). Il pione e i tripletti. Tests sperimentali dell'invarianza di
isospin: la diffusione pione nucleone. L'ipercarica e i Barioni, le risonanze
barioniche, la relazione di Gell-Mann - Nishijima.
- La simmetria SU(3) e i quarks:
Le rappresentazioni di SU(3),
quarks e antiquarks, gli ottetti dei mesoni, U-spin, la formula di massa
di Gell-Mann - Okubo.
- Quarks con spin:
SU(6), cenni ai tableaux di Young, le funzioni
d'onda del neutrone e del protone e i loro momenti magnetici. Il colore.
- Modelli a quarks per il nucleone:
Modello ad oscillatore armonico,
la massa della risonanza DELTA e l'interazione iperfine, densità di carica e
fattori di forma elettrici. Cenni al modello di Isgur e Karl, potenziale a due
oscillatori armonici.
- Potenziali q-qbar e q-q:
Lo spettro dei mesoni pesanti
b-bbar e c-cbare lo spettro del positronio, potenziali confinanti di
tipo lineare ed interazione tipo Coulombiana. Soluzione (numerica)
dell'equazione di Schrödinger e spettro teorico.
- Modelli a potenziale per i barioni:
Il formalismo ipersferico,
le armoniche ipersferiche. Potenziali ipercentrali, distribuzioni di carica
e fattori di forma per modelli semplici. Soluzioni numeriche per l'equazione
ipercentrale e spettro del nucleone. Il ruolo della risonanza Roper e le forze
a tre corpi.
Testi consigliati
F.E. CLOSE, An introduction to Quarks and Partons,
Academic Press, London 1979.
H. FRAUENFELDER e E.M. HENLEY, Subatomic Physics, seconda edizione,
Prentice Hall 1991.
J.M. EISENBERG e W. GREINER, Microscopic Theory of the Nucleus,
North Holland Pub. Co. 1978, vol.3.
Modalità e svolgimento dell'esame
L'esame consiste un una prova orale sugli argomenti trattati.