Obiettivi Formativi

Obiettivo del corso è fornire gli elementi fondamentali della teoria dello scattering applicata alla interazione fra nucleoni e alle reazioni nucleari. In particolare, sono fondamentali i seguenti argomenti: teoria dello scattering nel caso di esperimenti di fisica nucleare, approssimazione di Born; sezioni d'urto di reazione, densità di corrente e funzione di deflessione; diffusione di Rutherford, approssimazioni semiclassiche; teoria di Wentzel-Kramers-Brillouin, impulsiva e di Glauber e descrizione stazionaria della diffusione quantistica; modelli fenomenologici di Mc Intyre, Frahn-Venter; teoria elementare del potenziale ottico e teorema ottico; risonanze in Fisica Nucleare: Teoria di Bethe, proprietà analitiche della matrice S.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni

Prerequisiti

Conoscenze di meccanica quantistica e dei suoi metodi matematici.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame, in modalita' orale, verificherà la capacità espositiva e la proprietà di linguaggio dello studente relativamente agli argomenti trattati e vertera' su: 1) descrizione di un modello di reazione nucleare; 2) esempi di applicazione; 3) deduzione di parametri caratteristici dei processi nucleari anche attraverso l'uso di software dedicato

Programma del Corso

Teoria classica della diffusione - Sezione d'urto - Funzione di deflessione - diffusione di Rutherford - Casi particolari di deflessione: orbiting, glory, rainbow – Interpretazione diffrattiva e rifrattiva: modelli fenomenologici di Mc Intyre, Frahn- Venter - Esperimenti numerici di Glendenning - Teoria elementare del potenziale ottico – Ambiguità di Igo - Conservazione del flusso e teorema ottico - Diffusione da una sfera rigida - Effetto Ramsauer - Sezione d'urto di reazione e sezione d'urto totale - Diffusione da una sfera totalmente assorbente - Sezione d'urto nel limite di basse energie - Formula di Breit- Wigner e le risonanze - Teorema di Levinson - Lunghezza di diffusione - Teoria di Bethe del raggio efficace - Proprietà analitiche della matrice S – Il piano complesso di k: descrizione degli stati legati e delle risonanze – Il piano complesso dell'energia - Il piano complesso del momento angolare: poli di Regge - Approssimazione di Born e suoi limiti - Diffusione di elettroni da atomi: il fattore di forma - Approssimazione di Born in onde distorte (DWBA) (diffusione da due potenziali) – Approssimazione semiclassica - Approssimazione WKB - Approssimazione di Glauber - Approssimazione impulsiva - Esercitazioni sulle varie approssimazioni per specifiche reazioni nucleari attraverso l’impiego di software dedicato - Diffusione di particelle identiche - Reazioni di stripping, pick-up, knock out – Reazioni di trasferimento - Reazioni deep inelastic -Teoria di Born dei canali accoppiati - Principio del Bilancio dettagliato