Stefania Antonia SPAGNOLO

Stefania Antonia SPAGNOLO

Ricercatore Universitario

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01: FISICA SPERIMENTALE.

Dipartimento di Matematica e Fisica "Ennio De Giorgi"

Ex Collegio Fiorini - Via per Arnesano - LECCE (LE)

Ufficio, Piano terra

Telefono +39 0832 29 7439

Fisica Sperimentale delle Interazioni Fondamentali (02/A1) Settore Scientifico Disciplinare FIS04 (Fisica Nucleare e Sub.Nucleare)

Area di competenza:

Esperimenti: ATLAS  a LHC e OPAL a LEP (CERN), PADME a BTF e KLOE a DAPHNE (LNF).

Ricerca di nuova fisica esotica in pp a 13-14 TeV, produzione associata di b-jets e W/Z in pp a 7 TeV;  Produzione di coppie di fermioni e accoppiamenti di gauge anomali in e+e- a 200 GeV; sezione d'urto adronica in e+e-  a E<1GeV per  contributo adronico a g-2 del muone.  

Rivelatori per la fisica delle alte energie: Pixel (ATLAS Upgrade per HL-LHC) RPC e Spettrometro a Muoni (ATLAS) Rivelatori a diamante (PADME e  DIAPIX  [R&D]), rivelatori di tracciamento a drift in miscele leggere (KLOE

Orario di ricevimento

Martedì 10-13; Venerdì 10-13 e 15-18

Recapiti aggiuntivi

Ufficio 225,  primo piano tel +39 0832 297439

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Curriculum Vitae

Since October 29th 2015: professore associato, FIS01, at Dipartimento di Matematica e Fisica “Ennio De Giorgi”, Università del Salento and INFN Lecce.

July 2011-July 2015: Lecce representative in Commissione Scientiifca Nazionale 1 of INFN.

October 2009-November 2012: responsible for the ATLAS Muon Spectrometer offline software.

Since April 2001,  researcher at Dipartimento di Matematica e Fisica “Ennio De Giorgi”, Università del Salento and INFN Lecce.

Postdoc: April 1998- March 2001: Research Associate at Particle Physics Department of Rutherford Appleton Laboratory, UK- OPAL experiment, CERN;

PhD:  Oct. 1994 - Jun. 1998,  Lecce; KLOE experiment, LNF. 

Physics Degree:  Dec. 1993 Lecce.  

Scarica curriculum vitae

Didattica

A.A. 2019/2020

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Sede Lecce

A.A. 2018/2019

FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO COMUNE

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Sede Lecce

A.A. 2017/2018

FISICA

Corso di laurea SCIENZE BIOLOGICHE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 52.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce

FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

FISICA III

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Sede Lecce

A.A. 2016/2017

FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 111.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2015/2016

FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 111.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2014/2015

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 111.0

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2013/2014

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 60.0 Ore Studio individuale: 90.0

Anno accademico di erogazione 2013/2014

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA TEORICA E DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI

Sede Lecce - Università degli Studi

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LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/04

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 02/03/2020 al 05/06/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI (A64)

Sede Lecce

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 25/02/2019 al 31/05/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Dimestichezza con le leggi generali della meccanica

Fenomeni elettrici e magnetici nel vuoto.  

Introduzione all'elettromagnetismo; comprensione degli aspetti fondanti della teoria che descrive elettricità e magnetismo e delle relazioni che legano questi fenomeni; abilità nella risoluzione di problemi su campi di forze determinati da distribuzioni di cariche e di correnti.  

Lo studente sarà indirizzato a sviluppare la capacità di formalizzare problemi sia di carattere teorico e generale che di carattere applicativo e pratico. 

Lezioni teoriche ed esercitazioni

scritto ed eventuale orale; oppure orale con svolgimento di esercizi; sono previste  prove intermedie.  Tutti i compiti (alcuni con soluzioni) sono reperibili all'indirizzo http://www.dmf.unisalento.it/~spagnolo/materialeFisII_CdS_Mat/

Scheda e Diario delle lezioni aa 2018-2019 

Campi scalari e campi vettoriali.

Rappresentazione di un campo scalare, superfici di livello.

Gradiente di un campo scalare; interpretazione geometrica. Teorema del gradiente.

Gradiente di un campo scalare e campi vettoriali conservativi.

Rappresentazioni di campi vettoriali; linee di campo.

Flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie generica.

Divergenza e rotore di un campo vettoriale.

Teorema della divergenza e teorema di Stokes.

Campi irrotazionali e campi solenoidali.

Prime evidenze dei fenomeni elettrici e delle proprieta’ di materiali isolanti e conduttori.

Legge di Coulomb (forza tra due cariche puntiformi) e principio di sovrapposizione.

Densita’ volumetrica, superficiale e lineare di carica.

Definizione di campo elettrico.

Espressione del campo elettrico prodotto da una distribuzione volumetrica (o in generale estesa) di carica.

Energia potenziale di una carica in un campo elettrostatico Coulombiano.

Potenziale elettrostatico Coulombiano e potenziale elettrostatico per una distribuzione generica di cariche.

Energia elettrostatica di un sistema discreto e continuo di cariche.

Potenziale elettrostatico e campo generati da un dipolo elettrico.

Forza, energia potenziale e momento su un dipolo immerso in un campo elettrico esterno. Configurazioni di equilibrio, moto di rotazione oscillatoria attorno alla posizione di equilibrio stabile.

Sistema discreto di cariche puntiformi: sviluppo in serie di multipoli del potenziale elettrostatico in punti distanti dalle cariche sorgente.

Misura della carica elettrica elementare (esperimento di Millikan 1910)

Legge di Gauss in forma locale e differenziale. Dimostrazione e metodo di utilizzo della legge di Gauss per il calcolo del campo elettrico e potenziale in configurazioni di sorgente simmetriche.

Esperimento di Rutherford. Teorema di Coulomb. Equazioni di Poisson e Laplace. Proprietà delle funzioni armoniche, soluzioni dell’equazione di Laplace.

Espressione dell’energia elettrostatica di un sistema in funzione del campo elettrico.

Conduttori all’equilibrio elettrostatico, proprietà generali. Unicità della soluzione del problema generale dell’elettrostatica (con condizioni allaDirichlet, Neumann o miste).

Metodo delle cariche imagine.

Sistema di conduttori, relazioni tra cariche e potenziali; coefficienti di potenziale e di capacità.

Capacità di un sistema di due conduttori; energia immagazzinata nel capacitore.

Condensatori collegati in serie e parallelo.

Corrente elettrica e densità di corrente.

Modello di Drude della conduzione elettrica. Equazione di continuità della carica. Legge di Ohm. Potenza erogata e dissipata in un circuito percorso da corrente.

Esempi di circuiti con generatori di d.d.p. costante; carica e scarica di un condensatore (e bilancio energetico); resistori in serie e parallelo;

Introduzione alle trasformazioni di Lorentz.

Campo elettrico e magnetico prodotti da una carica in movimento.

Forza di Lorentz, Moto di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme.

Forza su una carica in moto con velocita’ v in prossimita’ di un filo percorso da corrente come effetto del campo elettrico (non conservativo) prodotto dai portatori di carica in moto del filo conduttore.

Introduzione al campo magnetico: osservazioni sperimentali. Seconda legge di Laplace, B solenoidale.

Prima legge di Laplace, Legge di Ampere in forma locale e integrale. Potenziale vettore, invarianza di gauge ed equazioni per il potenziale vettore (in magnetostatica) nella gauge di Coulomb (divA=0).

Applicazione della legge di Ampere al calcolo del campo magnetico prodotto da distribuzioni simmetriche di correnti.

Eguaglianza dei coefficienti di mutua induzione tra due circuiti.

 

Si vedano anche la Scheda dell'insegnamento e il Diario delle lezioni nella sezione "Altre informazioni utili"

testi suggeriti: 

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci “Fisica, volume II” EdiSES

La Fisica di Berkeley, Vol. II: Elettricità e magnetismo”, di Edward Mills Purcell

E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella “Fisica Generale, elettromagnetismo, relatività, ottica”, Zanichelli Editore

FISICA GENERALE II (FIS/01)
LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/04

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 11/03/2019 al 14/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI (A64)

Sede Lecce

Formazione di base acquisita nella laurea triennale in Fisica. Metodi statistici elementari per l’elaborazione dei dati.  I fondamenti della cinematica relativistica, i concetti di vita media, sezione d’urto, libero cammino medio saranno brevemente reintrodotti.  

Interazione radiazione - materia; principi generali di funzionamento dei rivelatori di particelle: a gas, calorimetri, rivelatori a stato solido. 

Misura della vita media del muone in laboratorio ed eventuali esperienze di caratterizzazione di rivelatori. 

Il corso specializza gli obiettivi formativi generali della laurea magistrale in Fisica alle tematiche culturali della Fisica Sperimentale delle Interazioni Fondamentali.

Il corso, in particolare, intende far acquisire allo studente familiarità con le metodologie e la strumentazione più tipicamente utilizzate nella fisica sperimentale nucleare e sub-nucleare.

Con tali strumenti culturali si affrontano, in una specifica misura svolta in laboratorio, le problematiche generali legate alla sperimentazione nell’ambito della fisica sub-nucleare. La misura classica proposta, come palestra per il conseguimento di tali obiettivi, è la misura della vita media del muone. Gli aspetti sperimentali con cui gli studenti vengono a contatto diretto sono: implementazione del metodo di misura attraverso l’utilizzo di strumentazione NIM per la gestione di logica elettronica; utilizzo di strumentazione CAMAC per l’acquisizione dei dati; procedure di calibrazione della strumentazione; scelta del punto di lavoro ottimale per i rivelatori utilizzati; analisi dei dati.

Lezioni teoriche e sessioni in laboratorio. 

Presentazione di una relazione su ciascuna misura svolta il laboratorio; discussione degli elaborati e domande teoriche in un esame orale 

Diario delle lezioni aa 2018-2019 

Potranno essere coinvolti nello svolgimento delle lezioni e/o delle attività in laboratorio altri docenti o ricercatori INFN a seconda della disponibilità o dell’interesse, anche da parte degli studenti, a sviluppare qualche tema specifico o a illustrare setup sperimentali in utilizzo nel laboratori di ricerca INFN a scopo dimostrativo.

 

Macro di analisi dati basate sulla piattaforma di analisi statistica dei dati ROOT, http://root.cern.ch/drupal/, ampiamente utilizzata nella ricerca in fisica delle alte energie, sono fornite come esempio e punto di partenza per ulteriori sviluppi da parte degli studenti. Link a dati (esempio aa.2016-17) e risorse

 

I dati acquisiti in laboratorio nell'a.a. 2018-2019 e altre informazioni e materiale relativi a questo corso sono raccolti qui

Interazioni radiazione-materia:

perdita di energia media di particelle cariche nella materia, radiazione Cherenkov, scattering multiplo e fluttuazioni della perdita di energia, interazioni di fotoni con la materia, sciami elettromagnetici, interazioni di neutroni con la materia.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle: sensitività, risoluzione, efficienza, tempo morto.

Caratteristiche generali dei Rivelatori a Ionizzazione: ionizzazione e trasporto nei gas, moltiplicazione a valanga, il contatore a gas proporzionale; generalità su MWPC e rivelatori a drift, come rivelatori di tracciamento.

Scintillatori e dispositivi fotomoltiplicatori: luce di scintillazione e materiali scintillanti; conversione del segnale luminoso in segnale elettrico e amplificazione nei fotomoltiplicatori. Cenni ad altri dispositivi fotosensibili.

Caratteristiche generali di rivelatori di posizione a semiconduttore: la giunzione pn polarizzata inversamente come rivelatore di radiazione; rivelatori a strip e pixel. Cenni a rivelatori a diamante. 

Misura della vita media del muone. 

Caratterizzazione di un fotomoltiplicatore. 

Caratterizzazione di un rivelatore a diamente. 

Testi suggeriti: 

W.R. Leo,  “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, Springer-Verlag;

C. Grupen, B. Shwartz, “Particle Detectors”, Cambridge University Press;

R.C. Fernow, “Introduction to Experimental Particle Physics”, Cambridge University Press.

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)
FISICA

Corso di laurea SCIENZE BIOLOGICHE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 52.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 12/03/2018 al 08/06/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2008)

Sede Lecce

Elementi di meccanica, fisica dei fluidi, elettricità e magnetismo, ottica geometrica, termodinamica.

Fornire dimestichezza con i concetti di base della fisica generale e il loro utilizzo in contesti scientifici differenti, in particolare in ambito di interesse biologico. 

Lezioni teoriche con esempi ed esercizi che illustrano i concetti introdotti. Esercitazioni riassuntive. 

Scritto comprendente numerosi semplici quesiti, domande teoriche e problemi di peso differente. Lo studente può scegliere di risolvere solo una selezione delle domande proposte. 

Avvisi, dettagli sulla modalità di esame, testi di compiti e altre informazioni sono raccolte in questa pagina

Introduzione: sistemi di coordinate, vettori e operazioni tra vettori. Operazioni tra vettori; grandezze fisiche fondamentali, analisi dimensionale, unità di misura, ordini di grandezza.

Cinematica del punto materiale: definizione di spostamento, distanza percorsa, velocità scalare media, velocità media, velocità istantanea, accelerazione media e accelerazione istantanea.

Moti monodimensionali: moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato. Moti monodimensionali: corpi in caduta libera. Moti nel piano: il proiettile e moto circolare uniforme.

I tre principi della meccanica e le forze principali. Forza d’attrito viscoso. Lavoro ed energia cinetica. Definizione generale del lavoro e applicazione (definizione semplificata) al caso di forza costante e spostamento rettilineo. Teorema dell’energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale (per forza peso, forza elastica, forza di Coulomb, forza gravitazionale). Conservazione dell’energia meccanica. Lavoro compiuto da forze non conservative.

Quantità di moto e sua conservazione in assenza di forze esterne su un sistema. Urti elastici e completamente anelastici in una dimensione. Centro di massa di un sistema, sua velocità e accelerazione. Oscillatore armonico. Principio di relatività galileiano e cenni alla relatività ristretta.

Idrostatica e idrodinamica dei fluidi ideali. Fluidi reali, viscosità. Fenomeni di superficie nei fluidi reali.

Evidenze della carica elettrica e delle proprietà di isolanti e conduttori. Carica elettrica, Forza di Coulomb, Campo elettrico e sua rappresentazione mediante linee di campo. Campo elettrico di dipolo su un piano perpendicolare al dipolo a grande distanza. Molecole polari e non. Discussione del moto di cariche e dipoli in campi elettrici uniformi e non.

Potenziale elettrostatico. Campi elettrici prodotti da configurazioni simmetriche delle sorgenti. Conduttori all’equilibrio elettrostatico e capacità di un conduttore isolato e di un condensatore. Corrente elettrica, legge di Ohm e circuiti elettrici con generatori di tensione continua.

Magnetismo. Forza di Lorentz. Proprietà generali del campo magnetico (flusso attraverso una superficie chiusa e circuitazione). Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme. Campo magnetico prodotto da un filo infinito percorso da corrente e campo magnetico in un solenoide ideale. Forze tra fili conduttori paralleli percorsi da corrente nello stesso verso o in versi opposti. Flusso del campo magnetico concatenato con un circuito. Induzione magnetica.

Ottica geometrica – cenni.

La luce come radiazione elettromagnetica. Velocita’ di propagazioen della luce nel vuoto e nei mezzi materiali. Indice di rigrazione. Leggi si Snell della riflessione e rifrazione. Dispersione cromatica in un prisma e riflessione totale (angolo limite).

Costruzione dell’immagine per specchi piani e sferici

Eq. Dei punti coniugati di una lente sottile, costruzione dell’immagine di oggetti reali.

Introduzione alla termodinamica. Definizione di calore, calore specifico, calore latente. Cenni alla teoria cinetica dei gas. Primo principio della termodinamica: trasformazioni isocore, isobare, isoterme e adiabatiche di un gas perfetto. Enunciati del secondo principio della termodinamica.

 

Il diario delle lezioni, con il programma dettagliato svolto e le slide di guida alla lezione, è reperibile qui

I testi e del risorse online consigliate sono elencati in questa pagina 

FISICA (FIS/07)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 26/02/2018 al 25/05/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Dimestichezza con le leggi generali della meccanica

Fenomeni elettrici e magnetici nel vuoto.  

Introduzione all'elettromagnetismo; comprensione degli aspetti fondanti della teoria che descrive elettricità e magnetismo e delle relazioni che legano questi fenomeni; abilità nella risoluzione di problemi su campi di forze determinati da distribuzioni di cariche e di correnti.  

Lo studente sarà indirizzato a sviluppare la capacità di formalizzare problemi sia di carattere teorico e generale che di carattere applicativo e pratico. 

Lezioni teoriche ed esercitazioni

scritto ed eventuale orale; oppure orale con svolgimento di esercizi; sono previste  prove intermedie.  Tutti i compiti (alcuni con soluzioni) sono reperibili all'indirizzo http://www.dmf.unisalento.it/~spagnolo/materialeFisII_CdS_Mat/

Scheda e Diario delle lezioni aa 2017-2018 

Campi scalari e campi vettoriali.

Rappresentazione di un campo scalare, superfici di livello.

Gradiente di un campo scalare; interpretazione geometrica. Teorema del gradiente.

Gradiente di un campo scalare e campi vettoriali conservativi.

Rappresentazioni di campi vettoriali; linee di campo.

Flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie generica.

Divergenza e rotore di un campo vettoriale.

Teorema della divergenza e teorema di Stokes.

Campi irrotazionali e campi solenoidali.

Prime evidenze dei fenomeni elettrici e delle proprieta’ di materiali isolanti e conduttori.

Legge di Coulomb (forza tra due cariche puntiformi) e principio di sovrapposizione.

Densita’ volumetrica, superficiale e lineare di carica.

Definizione di campo elettrico.

Espressione del campo elettrico prodotto da una distribuzione volumetrica (o in generale estesa) di carica.

Energia potenziale di una carica in un campo elettrostatico Coulombiano.

Potenziale elettrostatico Coulombiano e potenziale elettrostatico per una distribuzione generica di cariche.

Energia elettrostatica di un sistema discreto e continuo di cariche.

Potenziale elettrostatico e campo generati da un dipolo elettrico.

Forza, energia potenziale e momento su un dipolo immerso in un campo elettrico esterno. Configurazioni di equilibrio, moto di rotazione oscillatoria attorno alla posizione di equilibrio stabile.

Sistema discreto di cariche puntiformi: sviluppo in serie di multipoli del potenziale elettrostatico in punti distanti dalle cariche sorgente.

Misura della carica elettrica elementare (esperimento di Millikan 1910)

Legge di Gauss in forma locale e differenziale. Dimostrazione e metodo di utilizzo della legge di Gauss per il calcolo del campo elettrico e potenziale in configurazioni di sorgente simmetriche.

Esperimento di Rutherford. Teorema di Coulomb. Equazioni di Poisson e Laplace. Proprietà delle funzioni armoniche, soluzioni dell’equazione di Laplace.

Espressione dell’energia elettrostatica di un sistema in funzione del campo elettrico.

Conduttori all’equilibrio elettrostatico, proprietà generali. Unicità della soluzione del problema generale dell’elettrostatica (con condizioni allaDirichlet, Neumann o miste).

Metodo delle cariche imagine.

Sistema di conduttori, relazioni tra cariche e potenziali; coefficienti di potenziale e di capacità.

Capacità di un sistema di due conduttori; energia immagazzinata nel capacitore.

Condensatori collegati in serie e parallelo.

Corrente elettrica e densità di corrente.

Modello di Drude della conduzione elettrica. Equazione di continuità della carica. Legge di Ohm. Potenza erogata e dissipata in un circuito percorso da corrente.

Esempi di circuiti con generatori di d.d.p. costante; carica e scarica di un condensatore (e bilancio energetico); resistori in serie e parallelo;

Introduzione alle trasformazioni di Lorentz.

Campo elettrico e magnetico prodotti da una carica in movimento.

Forza di Lorentz, Moto di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme.

Forza su una carica in moto con velocita’ v in prossimita’ di un filo percorso da corrente come effetto del campo elettrico (non conservativo) prodotto dai portatori di carica in moto del filo conduttore.

Introduzione al campo magnetico: osservazioni sperimentali. Seconda legge di Laplace, B solenoidale.

Prima legge di Laplace, Legge di Ampere in forma locale e integrale. Potenziale vettore, invarianza di gauge ed equazioni per il potenziale vettore (in magnetostatica) nella gauge di Coulomb (divA=0).

Applicazione della legge di Ampere al calcolo del campo magnetico prodotto da distribuzioni simmetriche di correnti.

Eguaglianza dei coefficienti di mutua induzione tra due circuiti.

 

Si vedano anche la Scheda dell'insegnamento e il Diario delle lezioni nella sezione "Altre informazioni utili"

testi suggeriti: 

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci “Fisica, volume II” EdiSES

La Fisica di Berkeley, Vol. II: Elettricità e magnetismo”, di Edward Mills Purcell

E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella “Fisica Generale, elettromagnetismo, relatività, ottica”, Zanichelli Editore

FISICA GENERALE II (FIS/01)
FISICA III

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 22/12/2017)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Dimestichezza con le leggi della meccanica

Esercizi ed applicazioni per il corso di Fisica III 

Padronanza dell'utilizzo delle leggi dell'elettrostatica e magnetostatica in esempi specifici; risoluzione di ciruiti in corrente continua. 

Esercitazioni, simulazioni di prova d'esame scritto, lezioni riassuntive.  

Scritto + orale

FISICA III (FIS/01)
LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/04

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 05/03/2018 al 08/06/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI (A64)

Sede Lecce

Formazione di base acquisita nella laurea triennale in Fisica. Metodi statistici elementari per l’elaborazione dei dati.  I fondamenti della cinematica relativistica, i concetti di vita media, sezione d’urto, libero cammino medio saranno brevemente reintrodotti.  

Interazione radiazione - materia; principi generali di funzionamento dei rivelatori di particelle: a gas, calorimetri, rivelatori a stato solido. 

Misura della vita media del muone in laboratorio ed eventuali esperienze di caratterizzazione di rivelatori. 

Il corso specializza gli obiettivi formativi generali della laurea magistrale in Fisica alle tematiche culturali della Fisica Sperimentale delle Interazioni Fondamentali.

Il corso, in particolare, intende far acquisire allo studente familiarità con le metodologie e la strumentazione più tipicamente utilizzate nella fisica sperimentale nucleare e sub-nucleare.

Con tali strumenti culturali si affrontano, in una specifica misura svolta in laboratorio, le problematiche generali legate alla sperimentazione nell’ambito della fisica sub-nucleare. La misura classica proposta, come palestra per il conseguimento di tali obiettivi, è la misura della vita media del muone. Gli aspetti sperimentali con cui gli studenti vengono a contatto diretto sono: implementazione del metodo di misura attraverso l’utilizzo di strumentazione NIM per la gestione di logica elettronica; utilizzo di strumentazione CAMAC per l’acquisizione dei dati; procedure di calibrazione della strumentazione; scelta del punto di lavoro ottimale per i rivelatori utilizzati; analisi dei dati.

 

Lezioni teoriche e sessioni in laboratorio. 

Presentazione di una relazione su ciascuna misura svolta il laboratorio; discussione degli elaborati e domande teoriche in un esame orale 

Potranno essere coinvolti nello svolgimento delle lezioni e/o delle attività in laboratorio altri docenti o ricercatori INFN a seconda della disponibilità o dell’interesse, anche da parte degli studenti, a sviluppare qualche tema specifico o a illustrare setup sperimentali in utilizzo nel laboratori di ricerca INFN a scopo dimostrativo.

 

Macro di analisi dati basate sulla piattaforma di analisi statistica dei dati ROOT, http://root.cern.ch/drupal/, ampiamente utilizzata nella ricerca in fisica delle alte energie, sono fornite come esempio e punto di partenza per ulteriori sviluppi da parte degli studenti. Link  risorse

Interazioni radiazione-materia:

perdita di energia media di particelle cariche nella materia, radiazione Cherenkov, scattering multiplo e fluttuazioni della perdita di energia, interazioni di fotoni con la materia, sciami elettromagnetici, interazioni di neutroni con la materia.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle: sensitività, risoluzione, efficienza, tempo morto.

Caratteristiche generali dei Rivelatori a Ionizzazione: ionizzazione e trasporto nei gas, moltiplicazione a valanga, il contatore a gas proporzionale; generalità su MWPC e rivelatori a drift, come rivelatori di tracciamento.

Scintillatori e dispositivi fotomoltiplicatori: luce di scintillazione e materiali scintillanti; conversione del segnale luminoso in segnale elettrico e amplificazione nei fotomoltiplicatori. Cenni ad altri dispositivi fotosensibili.

Caratteristiche generali di rivelatori di posizione a semiconduttore: la giunzione pn polarizzata inversamente come rivelatore di radiazione; rivelatori a strip e pixel. Cenni a rivelatori a diamante. 

Misura della vita media del muone. 

Caratterizzazione di un fotomoltiplicatore. 

Caratterizzazione di un rivelatore a diamente. 

Testi suggeriti: 

W.R. Leo,  “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, Springer-Verlag;

C. Grupen, B. Shwartz, “Particle Detectors”, Cambridge University Press;

R.C. Fernow, “Introduction to Experimental Particle Physics”, Cambridge University Press.

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 27/02/2017 al 26/05/2017)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

Dimestichezza con le leggi generali della meccanica

Fenomeni elettrici e magnetici nel vuoto.  

Introduzione all'elettromagnetismo; comprensione degli aspetti fondanti della teoria che descrive elettricità e magnetismo e delle relazioni che legano questi fenomeni; abilità nella risoluzione di problemi su campi di forze determinati da distribuzioni di cariche e di correnti.  

Lo studente sarà indirizzato a sviluppare la capacità di formalizzare problemi sia di carattere teorico e generale che di carattere applicativo e pratico. 

Lezioni teoriche ed esercitazioni

 orale con svolgimento di esercizi

 Diario delle lezioni aa 2016-2017 

Campi scalari e campi vettoriali.

Gradiente di un campo scalare e campi vettoriali conservativi.

Divergenza e rotore di un campo vettoriale.

Campi irrotazionali e campi solenoidali.

Prime evidenze dei fenomeni elettrici e delle proprieta’ di materiali isolanti e conduttori.

Legge di Coulomb (forza tra due cariche puntiformi) e principio di sovrapposizione.

Densita’ volumetrica, superficiale e lineare di carica.

Definizione di campo elettrico.

Espressione del campo elettrico prodotto da una distribuzione volumetrica (o in generale estesa) di carica.

Energia potenziale di una carica in un campo elettrostatico Coulombiano.

Potenziale elettrostatico Coulombiano e potenziale elettrostatico per una distribuzione generica di cariche.

Energia elettrostatica di un sistema discreto e continuo di cariche.

Potenziale elettrostatico e campo generati da un dipolo elettrico.

Forza, energia potenziale e momento su un dipolo immerso in un campo elettrico esterno. Configurazioni di equilibrio, moto di rotazione oscillatoria attorno alla posizione di equilibrio stabile.

Sistema discreto di cariche puntiformi: sviluppo in serie di multipoli del potenziale elettrostatico in punti distanti dalle cariche sorgente.

Misura della carica elettrica elementare (esperimento di Millikan 1910)

Legge di Gauss in forma locale e differenziale. Dimostrazione e metodo di utilizzo della legge di Gauss per il calcolo del campo elettrico e potenziale in configurazioni di sorgente simmetriche.

Esperimento di Rutherford. Teorema di Coulomb. Equazioni di Poisson e Laplace. Proprietà delle funzioni armoniche, soluzioni dell’equazione di Laplace.

Espressione dell’energia elettrostatica di un sistema in funzione del campo elettrico.

Conduttori all’equilibrio elettrostatico, proprietà generali. Unicità della soluzione del problema generale dell’elettrostatica (con condizioni allaDirichlet, Neumann o miste).

Metodo delle cariche immagine.

Sistema di conduttori, relazioni tra cariche e potenziali; coefficienti di potenziale e di capacità.

Capacità di un sistema di due conduttori; energia immagazzinata nel capacitore.

Condensatori collegati in serie e parallelo.

Corrente elettrica e densità di corrente.

Modello di Drude della conduzione elettrica. Equazione di continuità della carica. Legge di Ohm. Potenza erogata e dissipata in un circuito percorso da corrente.

Esempi di circuiti con generatori di d.d.p. costante; carica e scarica di un condensatore (e bilancio energetico); resistori in serie e parallelo;

Introduzione alle trasformazioni di Lorentz.

Campo elettrico e magnetico prodotti da una carica in movimento.

Forza di Lorentz, Moto di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme.

Forza su una carica in moto con velocita’ v in prossimita’ di un filo percorso da corrente come effetto del campo elettrico (non conservativo) prodotto dai portatori di carica in moto del filo conduttore.

Introduzione al campo magnetico: osservazioni sperimentali. Seconda legge di Laplace, B solenoidale.

Prima legge di Laplace, Legge di Ampere in forma locale e integrale. Potenziale vettore, invarianza di gauge ed equazioni per il potenziale vettore (in magnetostatica) nella gauge di Coulomb (divA=0).

Applicazione della legge di Ampere al calcolo del campo magnetico prodotto da distribuzioni simmetriche di correnti.

Eguaglianza dei coefficienti di mutua induzione tra due circuiti.

Induzione elettromagnetica. 

Legge di Faraday Neuman in forma differenziale e integrale. 

Autoinduzione; circuiti RL. 

Corrente di spostamento; Legge di Ampere-Maxwell. 

Si veda anche  il Diario delle lezioni nella sezione "Altre informazioni utili"

testi suggeriti: 

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci “Fisica, volume II” EdiSES

La Fisica di Berkeley, Vol. II: Elettricità e magnetismo”, di Edward Mills Purcell

E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella “Fisica Generale, elettromagnetismo, relatività, ottica”, Zanichelli Editore

FISICA GENERALE II (FIS/01)
LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/04

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 111.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 13/03/2017 al 09/06/2017)

Lingua

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI (A64)

Sede Lecce - Università degli Studi

Formazione di base acquisita nella laurea triennale in Fisica. Metodi statistici elementari per l’elaborazione dei dati.  I fondamenti della cinematica relativistica, i concetti di vita media, sezione d’urto, libero cammino medio saranno brevemente reintrodotti.  

Interazione radiazione - materia; principi generali di funzionamento dei rivelatori di particelle: a gas, calorimetri, rivelatori a stato solido. 

Misura della vita media del muone in laboratorio ed eventuali esperienze di caratterizzazione di rivelatori. 

Il corso specializza gli obiettivi formativi generali della laurea magistrale in Fisica alle tematiche culturali della Fisica Sperimentale delle Interazioni Fondamentali.

Il corso, in particolare, intende far acquisire allo studente familiarità con le metodologie e la strumentazione più tipicamente utilizzate nella fisica sperimentale nucleare e sub-nucleare.

Con tali strumenti culturali si affrontano, in una specifica misura svolta in laboratorio, le problematiche generali legate alla sperimentazione nell’ambito della fisica sub-nucleare. La misura classica proposta, come palestra per il conseguimento di tali obiettivi, è la misura della vita media del muone. Gli aspetti sperimentali con cui gli studenti vengono a contatto diretto sono: implementazione del metodo di misura attraverso l’utilizzo di strumentazione NIM per la gestione di logica elettronica; utilizzo di strumentazione CAMAC per l’acquisizione dei dati; procedure di calibrazione della strumentazione; scelta del punto di lavoro ottimale per i rivelatori utilizzati; analisi dei dati.

 

Lezioni teoriche e sessioni in laboratorio. 

Presentazione di una relazione su ciascuna misura svolta il laboratorio; discussione degli elaborati e domande teoriche in un esame orale 

Potranno essere coinvolti nello svolgimento delle lezioni e/o delle attività in laboratorio altri docenti o ricercatori INFN a seconda della disponibilità o dell’interesse, anche da parte degli studenti, a sviluppare qualche tema specifico o a illustrare setup sperimentali in utilizzo nel laboratori di ricerca INFN a scopo dimostrativo.

 

Macro di analisi dati basate sulla piattaforma di analisi statistica dei dati ROOT, http://root.cern.ch/drupal/, ampiamente utilizzata nella ricerca in fisica delle alte energie, sono fornite come esempio e punto di partenza per ulteriori sviluppi da parte degli studenti. Link a dati (aa.2016-17) e risorse

Interazioni radiazione-materia:

perdita di energia media di particelle cariche nella materia, radiazione Cherenkov, scattering multiplo e fluttuazioni della perdita di energia, interazioni di fotoni con la materia, sciami elettromagnetici, interazioni di neutroni con la materia.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle: sensitività, risoluzione, efficienza, tempo morto.

Caratteristiche generali dei Rivelatori a Ionizzazione: ionizzazione e trasporto nei gas, moltiplicazione a valanga, il contatore a gas proporzionale; generalità su MWPC e rivelatori a drift, come rivelatori di tracciamento.

Scintillatori e dispositivi fotomoltiplicatori: luce di scintillazione e materiali scintillanti; conversione del segnale luminoso in segnale elettrico e amplificazione nei fotomoltiplicatori. Cenni ad altri dispositivi fotosensibili.

Caratteristiche generali di rivelatori di posizione a semiconduttore: la giunzione pn polarizzata inversamente come rivelatore di radiazione; rivelatori a strip e pixel. Cenni a rivelatori a diamante. 

Misura della vita media del muone. 

Caratterizzazione di un fotomoltiplicatore. 

Caratterizzazione di un rivelatore a diamente. 

Testi suggeriti: 

W.R. Leo,  “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, Springer-Verlag;

C. Grupen, B. Shwartz, “Particle Detectors”, Cambridge University Press;

R.C. Fernow, “Introduction to Experimental Particle Physics”, Cambridge University Press.

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea MATEMATICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 29/02/2016 al 31/05/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

Dimestichezza con le leggi generali della meccanica

Fenomeni elettrici e magnetici nel vuoto.  

Introduzione all'elettromagnetismo; comprensione degli aspetti fondanti della teoria che descrive elettricità e magnetismo e delle relazioni che legano questi fenomeni; abilità nella risoluzione di problemi su campi di forze determinati da distribuzioni di cariche e di correnti.  

Lo studente sarà indirizzato a sviluppare la capacità di formalizzare problemi sia di carattere teorico e generale che di carattere applicativo e pratico. 

Lezioni teoriche ed esercitazioni

 orale con svolgimento di esercizi

 Diario delle lezioni aa 2015-2016 

Campi scalari e campi vettoriali.

Gradiente di un campo scalare e campi vettoriali conservativi.

Divergenza e rotore di un campo vettoriale.

Campi irrotazionali e campi solenoidali.

Prime evidenze dei fenomeni elettrici e delle proprieta’ di materiali isolanti e conduttori.

Legge di Coulomb (forza tra due cariche puntiformi) e principio di sovrapposizione.

Densita’ volumetrica, superficiale e lineare di carica.

Definizione di campo elettrico.

Espressione del campo elettrico prodotto da una distribuzione volumetrica (o in generale estesa) di carica.

Energia potenziale di una carica in un campo elettrostatico Coulombiano.

Potenziale elettrostatico Coulombiano e potenziale elettrostatico per una distribuzione generica di cariche.

Energia elettrostatica di un sistema discreto e continuo di cariche.

Potenziale elettrostatico e campo generati da un dipolo elettrico.

Forza, energia potenziale e momento su un dipolo immerso in un campo elettrico esterno. Configurazioni di equilibrio, moto di rotazione oscillatoria attorno alla posizione di equilibrio stabile.

Sistema discreto di cariche puntiformi: sviluppo in serie di multipoli del potenziale elettrostatico in punti distanti dalle cariche sorgente.

Misura della carica elettrica elementare (esperimento di Millikan 1910)

Legge di Gauss in forma locale e differenziale. Dimostrazione e metodo di utilizzo della legge di Gauss per il calcolo del campo elettrico e potenziale in configurazioni di sorgente simmetriche.

Esperimento di Rutherford. Teorema di Coulomb. Equazioni di Poisson e Laplace. Proprietà delle funzioni armoniche, soluzioni dell’equazione di Laplace.

Espressione dell’energia elettrostatica di un sistema in funzione del campo elettrico.

Conduttori all’equilibrio elettrostatico, proprietà generali. Unicità della soluzione del problema generale dell’elettrostatica (con condizioni allaDirichlet, Neumann o miste).

Metodo delle cariche immagine.

Sistema di conduttori, relazioni tra cariche e potenziali; coefficienti di potenziale e di capacità.

Capacità di un sistema di due conduttori; energia immagazzinata nel capacitore.

Condensatori collegati in serie e parallelo.

Corrente elettrica e densità di corrente.

Modello di Drude della conduzione elettrica. Equazione di continuità della carica. Legge di Ohm. Potenza erogata e dissipata in un circuito percorso da corrente.

Esempi di circuiti con generatori di d.d.p. costante; carica e scarica di un condensatore (e bilancio energetico); resistori in serie e parallelo;

Introduzione alle trasformazioni di Lorentz.

Campo elettrico e magnetico prodotti da una carica in movimento.

Forza di Lorentz, Moto di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme.

Forza su una carica in moto con velocita’ v in prossimita’ di un filo percorso da corrente come effetto del campo elettrico (non conservativo) prodotto dai portatori di carica in moto del filo conduttore.

Introduzione al campo magnetico: osservazioni sperimentali. Seconda legge di Laplace, B solenoidale.

Prima legge di Laplace, Legge di Ampere in forma locale e integrale. Potenziale vettore, invarianza di gauge ed equazioni per il potenziale vettore (in magnetostatica) nella gauge di Coulomb (divA=0).

Applicazione della legge di Ampere al calcolo del campo magnetico prodotto da distribuzioni simmetriche di correnti.

Eguaglianza dei coefficienti di mutua induzione tra due circuiti.

Induzione elettromagnetica. 

Legge di Faraday Neuman in forma differenziale e integrale. 

Autoinduzione; circuiti RL. 

Corrente di spostamento; Legge di Ampere-Maxwell. 

Si veda anche  il Diario delle lezioni nella sezione "Altre informazioni utili"

testi suggeriti: 

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci “Fisica, volume II” EdiSES

La Fisica di Berkeley, Vol. II: Elettricità e magnetismo”, di Edward Mills Purcell

E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella “Fisica Generale, elettromagnetismo, relatività, ottica”, Zanichelli Editore

FISICA GENERALE II (FIS/01)
LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/04

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 111.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 14/03/2016 al 10/06/2016)

Lingua

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI (A64)

Sede Lecce - Università degli Studi

Formazione di base acquisita nella laurea triennale in Fisica. Metodi statistici elementari per l’elaborazione dei dati.  I fondamenti della cinematica relativistica, i concetti di vita media, sezione d’urto, libero cammino medio saranno brevemente reintrodotti.  

Interazione radiazione - materia; principi generali di funzionamento dei rivelatori di particelle: a gas, calorimetri, rivelatori a stato solido. 

Misura della vita media del muone in laboratorio ed eventuali esperienze di caratterizzazione di rivelatori. 

Il corso specializza gli obiettivi formativi generali della laurea magistrale in Fisica alle tematiche culturali della Fisica Sperimentale delle Interazioni Fondamentali.

Il corso, in particolare, intende far acquisire allo studente familiarità con le metodologie e la strumentazione più tipicamente utilizzate nella fisica sperimentale nucleare e sub-nucleare.

Con tali strumenti culturali si affrontano, in una specifica misura svolta in laboratorio, le problematiche generali legate alla sperimentazione nell’ambito della fisica sub-nucleare. La misura classica proposta, come palestra per il conseguimento di tali obiettivi, è la misura della vita media del muone. Gli aspetti sperimentali con cui gli studenti vengono a contatto diretto sono: implementazione del metodo di misura attraverso l’utilizzo di strumentazione NIM per la gestione di logica elettronica; utilizzo di strumentazione CAMAC per l’acquisizione dei dati; procedure di calibrazione della strumentazione; scelta del punto di lavoro ottimale per i rivelatori utilizzati; analisi dei dati.

 

Lezioni teoriche e sessioni in laboratorio. 

Presentazione di una relazione su ciascuna misura svolta il laboratorio; discussione degli elaborati e domande teoriche in un esame orale 

Potranno essere coinvolti nello svolgimento delle lezioni e/o delle attività in laboratorio altri docenti o ricercatori INFN a seconda della disponibilità o dell’interesse, anche da parte degli studenti, a sviluppare qualche tema specifico o a illustrare setup sperimentali in utilizzo nel laboratori di ricerca INFN a scopo dimostrativo.

 

Macro di analisi dati basate sulla piattaforma di analisi statistica dei dati ROOT, http://root.cern.ch/drupal/, ampiamente utilizzata nella ricerca in fisica delle alte energie, sono fornite come esempio e punto di partenza per ulteriori sviluppi da parte degli studenti. Link a dati (aa.2016-17) e risorse

Interazioni radiazione-materia:

perdita di energia media di particelle cariche nella materia, radiazione Cherenkov, scattering multiplo e fluttuazioni della perdita di energia, interazioni di fotoni con la materia, sciami elettromagnetici, interazioni di neutroni con la materia.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle: sensitività, risoluzione, efficienza, tempo morto.

Caratteristiche generali dei Rivelatori a Ionizzazione: ionizzazione e trasporto nei gas, moltiplicazione a valanga, il contatore a gas proporzionale; generalità su MWPC e rivelatori a drift, come rivelatori di tracciamento.

Scintillatori e dispositivi fotomoltiplicatori: luce di scintillazione e materiali scintillanti; conversione del segnale luminoso in segnale elettrico e amplificazione nei fotomoltiplicatori. Cenni ad altri dispositivi fotosensibili.

Caratteristiche generali di rivelatori di posizione a semiconduttore: la giunzione pn polarizzata inversamente come rivelatore di radiazione; rivelatori a strip e pixel. Cenni a rivelatori a diamante. 

Misura della vita media del muone. 

Caratterizzazione di un fotomoltiplicatore. 

Testi suggeriti: 

W.R. Leo,  “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, Springer-Verlag;

C. Grupen, B. Shwartz, “Particle Detectors”, Cambridge University Press;

R.C. Fernow, “Introduction to Experimental Particle Physics”, Cambridge University Press.

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)
LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/04

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 111.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 16/03/2015 al 13/06/2015)

Lingua

Percorso FISICA SPERIMENTALE DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI (A64)

Sede Lecce - Università degli Studi

Formazione di base acquisita nella laurea triennale in Fisica. Metodi statistici elementari per l’elaborazione dei dati.  I fondamenti della cinematica relativistica, i concetti di vita media, sezione d’urto, libero cammino medio saranno brevemente reintrodotti.  

Interazione radiazione - materia; principi generali di funzionamento dei rivelatori di particelle: a gas, calorimetri, rivelatori a stato solido. 

Misura della vita media del muone in laboratorio ed eventuali esperienze di caratterizzazione di rivelatori. 

Il corso specializza gli obiettivi formativi generali della laurea magistrale in Fisica alle tematiche culturali della Fisica Sperimentale delle Interazioni Fondamentali.

Il corso, in particolare, intende far acquisire allo studente familiarità con le metodologie e la strumentazione più tipicamente utilizzate nella fisica sperimentale nucleare e sub-nucleare.

Con tali strumenti culturali si affrontano, in una specifica misura svolta in laboratorio, le problematiche generali legate alla sperimentazione nell’ambito della fisica sub-nucleare. La misura classica proposta, come palestra per il conseguimento di tali obiettivi, è la misura della vita media del muone. Gli aspetti sperimentali con cui gli studenti vengono a contatto diretto sono: implementazione del metodo di misura attraverso l’utilizzo di strumentazione NIM per la gestione di logica elettronica; utilizzo di strumentazione CAMAC per l’acquisizione dei dati; procedure di calibrazione della strumentazione; scelta del punto di lavoro ottimale per i rivelatori utilizzati; analisi dei dati.

 

Lezioni teoriche e sessioni in laboratorio. 

Presentazione di una relazione su ciascuna misura svolta il laboratorio; discussione degli elaborati e domande teoriche in un esame orale 

Potranno essere coinvolti nello svolgimento delle lezioni e/o delle attività in laboratorio altri docenti o ricercatori INFN a seconda della disponibilità o dell’interesse, anche da parte degli studenti, a sviluppare qualche tema specifico o a illustrare setup sperimentali in utilizzo nel laboratori di ricerca INFN a scopo dimostrativo.

 

Macro di analisi dati basate sulla piattaforma di analisi statistica dei dati ROOT, http://root.cern.ch/drupal/, ampiamente utilizzata nella ricerca in fisica delle alte energie, sono fornite come esempio e punto di partenza per ulteriori sviluppi da parte degli studenti. Link a dati e risorse

Interazioni radiazione-materia:

perdita di energia media di particelle cariche nella materia, radiazione Cherenkov, scattering multiplo e fluttuazioni della perdita di energia, interazioni di fotoni con la materia, sciami elettromagnetici, interazioni di neutroni con la materia.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle: sensitività, risoluzione, efficienza, tempo morto.

Caratteristiche generali dei Rivelatori a Ionizzazione: ionizzazione e trasporto nei gas, moltiplicazione a valanga, il contatore a gas proporzionale; generalità su MWPC e rivelatori a drift, come rivelatori di tracciamento.

Scintillatori e dispositivi fotomoltiplicatori: luce di scintillazione e materiali scintillanti; conversione del segnale luminoso in segnale elettrico e amplificazione nei fotomoltiplicatori. Cenni ad altri dispositivi fotosensibili.

Caratteristiche generali di rivelatori di posizione a semiconduttore: la giunzione pn polarizzata inversamente come rivelatore di radiazione; rivelatori a strip e pixel. Cenni a rivelatori a diamante. 

Misura della vita media del muone. 

Caratterizzazione di un fotomoltiplicatore. 

Testi suggeriti: 

W.R. Leo,  “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, Springer-Verlag;

C. Grupen, B. Shwartz, “Particle Detectors”, Cambridge University Press;

R.C. Fernow, “Introduction to Experimental Particle Physics”, Cambridge University Press.

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)
LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/04

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 60.0 Ore Studio individuale: 90.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2013/2014

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 17/03/2014 al 14/06/2014)

Lingua

Percorso FISICA TEORICA E DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI (A27)

Sede Lecce - Università degli Studi

Formazione di base acquisita nella laurea triennale in Fisica. Metodi statistici elementari per l’elaborazione dei dati.  I fondamenti della cinematica relativistica, i concetti di vita media, sezione d’urto, libero cammino medio saranno brevemente reintrodotti.  

Interazione radiazione - materia; principi generali di funzionamento dei rivelatori di particelle: a gas, calorimetri, rivelatori a stato solido. 

Misura della vita media del muone in laboratorio ed eventuali esperienze di caratterizzazione di rivelatori. 

Il corso specializza gli obiettivi formativi generali della laurea magistrale in Fisica alle tematiche culturali della Fisica Sperimentale delle Interazioni Fondamentali.

Il corso, in particolare, intende far acquisire allo studente familiarità con le metodologie e la strumentazione più tipicamente utilizzate nella fisica sperimentale nucleare e sub-nucleare.

Con tali strumenti culturali si affrontano, in una specifica misura svolta in laboratorio, le problematiche generali legate alla sperimentazione nell’ambito della fisica sub-nucleare. La misura classica proposta, come palestra per il conseguimento di tali obiettivi, è la misura della vita media del muone. Gli aspetti sperimentali con cui gli studenti vengono a contatto diretto sono: implementazione del metodo di misura attraverso l’utilizzo di strumentazione NIM per la gestione di logica elettronica; utilizzo di strumentazione CAMAC per l’acquisizione dei dati; procedure di calibrazione della strumentazione; scelta del punto di lavoro ottimale per i rivelatori utilizzati; analisi dei dati.

 

Lezioni teoriche e sessioni in laboratorio. 

Presentazione di una relazione su ciascuna misura svolta il laboratorio; discussione degli elaborati e domande teoriche in un esame orale 

Potranno essere coinvolti nello svolgimento delle lezioni e/o delle attività in laboratorio altri docenti o ricercatori INFN a seconda della disponibilità o dell’interesse, anche da parte degli studenti, a sviluppare qualche tema specifico o a illustrare setup sperimentali in utilizzo nel laboratori di ricerca INFN a scopo dimostrativo.

 

Macro di analisi dati basate sulla piattaforma di analisi statistica dei dati ROOT, http://root.cern.ch/drupal/, ampiamente utilizzata nella ricerca in fisica delle alte energie, sono fornite come esempio e punto di partenza per ulteriori sviluppi da parte degli studenti. Link a dati e risorse

Interazioni radiazione-materia:

perdita di energia media di particelle cariche nella materia, radiazione Cherenkov, scattering multiplo e fluttuazioni della perdita di energia, interazioni di fotoni con la materia, sciami elettromagnetici, interazioni di neutroni con la materia.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle: sensitività, risoluzione, efficienza, tempo morto.

Caratteristiche generali dei Rivelatori a Ionizzazione: ionizzazione e trasporto nei gas, moltiplicazione a valanga, il contatore a gas proporzionale; generalità su MWPC e rivelatori a drift, come rivelatori di tracciamento.

Scintillatori e dispositivi fotomoltiplicatori: luce di scintillazione e materiali scintillanti; conversione del segnale luminoso in segnale elettrico e amplificazione nei fotomoltiplicatori. Cenni ad altri dispositivi fotosensibili.

Caratteristiche generali di rivelatori di posizione a semiconduttore: la giunzione pn polarizzata inversamente come rivelatore di radiazione; rivelatori a strip e pixel. Cenni a rivelatori a diamante. 

Misura della vita media del muone. 

Testi suggeriti: 

W.R. Leo,  “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, Springer-Verlag;

C. Grupen, B. Shwartz, “Particle Detectors”, Cambridge University Press;

R.C. Fernow, “Introduction to Experimental Particle Physics”, Cambridge University Press.

LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)

Tesi

Temi per nuove proposte di tesi:

- esperimento ATLAS: ricerca di fisica oltre il Modello Standard nella produzione risonante di una coppia WZ o ZZ (adozione di una strategia di classificazione e selezione degli eventi basata su metodi di intelligenza artificiale): 

    -- questo argomento può essere affrontato a diversi livelli, e con diverse finalità: ci si può limitare, per esempio, al confronto di performance di modelli di reti neurali diversi applicati ad uno stesso problema (studio che non richide una conoscenza della fenomenologia delle interazioni fondamentali agli esperimenti agli acceleratori, un esercizio di analisi statistica dei dati e calcolo con strumenti e linguaggi moderni senza necessità di svuiluppare competenze specialistiche) o si può partecipare a pieno titolo alla produzione dei risultati di fisica di ATLAS con il team locale e internazionale impegnato i questa analisi. [per tesi di laurea triennale e magistrale]

        --- in pratica, il lavoro consiste in analisi dati e/o sviluppo di procedure software per la loro elaborazione 

- esperimento ATLAS - il rivelatore a pixel di ATLAS per il run  di LHC ad alta luminosità: sviluppo e test di un sistema di data acquisition per la lettura dei rivelatori a Pixel dell'upgrade di ATLAS di fase-2. 

   -- questo tema richiede e consente di sviluppare competenze su sistemi di aquisizione estremamente avanzati, dall'hardware (schede elettroniche di acquisizione) al firmware (il codice programmabile residente sulle FPGA della scheda di acquisizione) e infine al software di gestione e analisi dei dati aquisiti dalla scheda. 

        --- in pratica, il lavoro consiste nello sviluppo di software e firmware e permettera' di mettere a punto le procedure di certificazione dei componenti del tracciatore a pixel che saranno assemblati a Lecce. [prevalentemente per tesi di laurea magistrale]

- esperimento ATLAS - il rivelatore a pixel di ATLAS per il run  di LHC ad alta luminosità: la costruzione dell'endcap del rivelatore a Pixel dell'upgrade di ATLAS di fase-2. 

   -- questo progetto prevede moltepliciti attivita': messa a punto delle procedure automatizzate per l'assemblaggio dei componenti del tracciatore a pixel che saranno costruiti nei laboratori di Lecce, verifica della loro adeguatezza alle specifiche dell'esperimento, messa a punto dei setup sperientali per le operazioni di certificazione di qualita' dei rivelatori, test preliminari dei rivelatori (sensori a pixel + chip di lettura + circuito flex di controllo e interfaccia con il DAQ) in ricezione e test degli stessi dopo l'assemblaggio sulle strutture meccaniche di supporto. 

       --- in pratica, il lavoro si svolge prevalentemente in laboratorio; prevede l'utilizzo di strumentazione estremamente avanzata (come una macchina per la movimentazione di assi robotizzati con precisione delle decine di micron) e la gestione di rivelatori (rivelatori a pixel idridi) tra i piu' sofisticati attualmente in uso nella fisica delle alte energie. [per tesi di laurea triennale e magistrale]

- esperimento PADME - la ricerca di (un portale per la) materia oscura in collisioni e+e- ai Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN. 

   -- PADME e' un esperimento in presa dati dall'autunno 2018, dedicato alla ricerca del fotone oscuro e/o  di altre ipotetiche particelle di massa ~2-20 MeV con deboli accoppiamenti con elettroni i fotoni ordinari. Si inserisce nel programma scientifico variegato che ha come obiettivo il puzzle della materia oscura. 

       --- in pratica, il lavoro consiste in analisi dati e/o sviluppo di software di ricostruzione e analisi - E' prevista la partecipazione a turni di presa dati nell'esperimento. [per tesi di laurea triennale e magistrale]

 

NOTA

Nella fisica sperimentale si lavora in team; i miei studenti sono anche gli studenti, collaboratori, colleghi di: Konstantinos Bachas (post-doc INFN, ATLAS, Machine Learning in HEP), Gabriele Chiodini (INFN staff, ATLAS, PADME), Federica Oliva (Ph.D. student, PADME), Isabella Oceano (Ph.D. student, PADME). 

 

TESI seguite fino ad oggi 

I. Oceano, 26 Apr 2018, Laurea Magistrale in Fisica, "Studio della strategia di analisi dei dati dell’esperimento PADME per la ricerca del fotone oscuro", entry nel DB INFN

F. Oliva, 22 Dic 2016, Laurea Magistrale in Fisica, "Sviluppo e caratterizzazioen del bersaglio attivo dell'esperimento PADME", entry nel DB INFN 

E. Cianci, 16 Ott 2015, Laurea in Fisica, "Elettronica veloce di lettura per un rivelatore al diamante", entry nel DB INFN 

N. Orlando, 15 Lug 2014, Ph.D. in Physics,  "The associated production of a Z gauge boson and b-jets at LHC with the ATLAS experiment: first differential cross section measurements" - entry nel DB INFN 

F. Oliva, 13 Apr 2012, Laurea in Fisica, "Studio della risposta a radiazione ionizzante di un rivelatore a diamante sintetico", entry nel DB INFN

N. Orlando, 23 Ott 2010, Laurea Specialistica in Fisica, "Metodi di misura dell'efficienza di identificazione di muoni di basso impulso trasverso in ATLAS ad LHC" - entry nel DB INFN 

G. Siragusa, 20 Mar 2008, Ph.D. in Physics, "Implementation and Performance of the Muon High Level Trigger Algorithm", entry nel DB INFN

Temi di ricerca

 

Esperimento ATLAS al Large Hadron Collider (LHC) presso il CERN, Ginevra:

- il rivelatore a Pixel del tracciatore di ATLAS per il run di alta luminosità di LHC; assemblaggio dei moduli di Pixel sulle strutture di supporto per l'end-cap esterno e certificazione di qualità  proposte di tesi (laurea triennale e magistrale) disponibili (Settembre 2018)

-ricerca di nuova fisica (Higgs pesanti, nuovi bosoni vettori) nella produzone di coppie di bosoni di gauge a 13 TeV (dal 2015 a oggi); utilizzo di Deep Neural Network per la selezione degli eventi  proposte di tesi (laurea triennale e magistrale) disponibili (Settembre 2018)

-fisica elettrodebole: produzione di coppie di bosoni di gauge; accoppiamenti di gauge.

-produzione associata di b-jets e W/Z (2011-2015);  

-misure di performance degli algoritmi di identificazione offline di muoni (2010-2014); 

-rivelatori di trigger (RPC) dello spettrometri per muoni; data quality e software di simulazione e ricostruzione (2010-2017) 

 

Esperimento PADME ai Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell'INFN: 

-ricerca di dark photon a PADME 

-il bersaglio attivo dell'esperimento PADME 

 proposte di tesi (laurea triennale e magistrale) disponibili (Settembre 2018)

 

Attività di R&D:

-rivelatori a pixel a diamante (iniziativa DIAPIX in CSN5 dell' INFN, 2011-2013).

Atttività passate:

-accoppiamenti di gauge anomali trilineari e quartici in e+e- a LEP2 (OPAL)

-correzioni hadroniche al momento magnetico anomalo del muone e correzioni da Nuova Fisica 

-rivelatori di tracciamento a drift in miscele leggere: KLOE a DAFNE.

Per maggiori dettagli: 

Link alla pagina personale

Percorso Scientifico e Professionale

Contributi con autore S.Spagnolo agli annual activity reports del dipartimento (in particolare Ricerca di nuovi fenomeni a LHC, La targetta attiva di PADME e Performance degli RPC di ATLAS nel run del 2015)