Fisica degli Acceleratori

(Prof. Tarcisio Del Prete)

A. A. 2000/2001

Parte Prima

Interazione Radiazione-Materia

Introduzione:

· Costanti fisiche piu’ importanti

· Resume’ di Relativita’ e applicazioni

Interazione particelle cariche con materia

Perdite di energia di una particella pesante:

· La Teoria di Bohr

· La formula di Bethe e Block

· Discussione

· Range e funzioni di scala

· Applicazioni: Contatori a scintillazione, Formule di Birks, misura dell’energia e della massa col metodo del dE/dx

Perdita di energia degli elettroni

Fluttuazione nella perdita di Energia

· Distribuzione dell’energia degli elettroni di rinculo (Bahaba)

· Distribuzione della perdita di Energia

· Scintillatori spessi, perdite di energia Gaussiane

· Scintillatori sottili, distribuzione di Landau

· Identificazione delle particelle relativistiche per perdita di energia.

· Monopoli Magnetici di Dirac:

· Perdita di energia,

· Parker Bound,

· Ricerca di Monopoli Magnetici.

Fenomeni coerenti nella perdita di energia in materia:

· La Polarizzazione del mezzo (teoria di Fermi)

· Effetto Cerenkov

· Applicazioni: i contatori Cerenkov

· Applicazioni: Kamiokande: un grosso contatore Cerenkov in acqua per la ricerca delle oscillazioni di neutrino

La diffusione Coulombiana.

· Teoria di Rutherford

· Estensione relativistica

· Angolo di diffusione medio in materia

· Lunghezza di radiazione

Teoria della diffusione in materia (Fermi)

· Applicazioni ed esercizi

Interazioni Fotoni con materia:

Effetto fotoelettrico

Diffusione Thompson

Diffusione Compton

· Applicazioni: L’astronomia nella regione dei raggi Gamma (COMPTEL).

Bremsstrahlung

Creazione di coppie

· Applicazione: misura diretta dela vita media del p⁰ (Cronin 1985)

· Il presciamatore per identificare elettroni

Teoria di Heitler delle cascate elettromagnetiche e i calorimetri e.m.

Parte seconda

Elementi di analisi Statistica dei dati:

Elementi di teoria della Probabilita’,

· variabili aleatorie e loro distribuzione, momenti

· Distribuzione di Probabilita’ per una funzione di variabile aleatoria.

· Variabili correlate

· Esercizi ed Applicazioni

· Legge dei grandi numero e teorema del limite centrale.

· Distribuzioni connesse con la Normale: c², t-Student, Fisher.

· Esempi, aèpplicazioni

Goodness of Fit:

· K.Pearson, Smirnov-Cramer, Kolmogorov.

· Stima dei Parametri:

· Metodo del Massimo delle Verosimiglianza

· Metodo del Minimo dei Quadrati

· Applicazioni ed esempi

Intervalli di Confidenza:

· Intervalli gaussiani

· Intervalli per Massimo di Verosimiglianza e Minimo di Chiquadro.

· Costruzione generale di Neyman

· Applicazioni