Misura della velocità dei raggi cosmici
L'esperimento e' finalizzato a semplici misure di grandezze fisiche (velocità della luce nel vuoto, velocità di deriva degli ioni in un gas in campo elettrico, determinazione della posizione del raggio cosmico) attraverso l'utilizzo di un semplice apparato tracciante per raggi cosmici. L'esperimento consiste nella messa a punto dei rivelatori (contatori a scintillazione e/o camere a gas a deriva), nella raccolta di dati tramite programmi di acquisizione su PC, e nella misura fisica che fara' uso di semplici strumenti statistici.

 

Misura del coefficiente di assorbimento di vari materiali in funzione dell'energia di un fascio di fotoni incidenti
L'esperienza consiste nel ricavare il valore del coefficiente di assorbimento di un dato materiale misurando l'intensità della radiazione trasmessa da un campione di spessore assegnato sottoposto ad un fascio collimato di fotoni monoenergetici di intensità conosciuta. Da questa misura è possibile anche ricavare la sezione d'urto totale dei fotoni. La misura viene effettuata per energie dei fotoni incidenti comprese tra 8 e 50 keV ed utilizzando un  rivelatore al Silicio.

 

Misura della massa dell'elettrone
L'esperienza consiste nella calibrazione in energia e nella misura della risoluzione energetica di uno spettrometro gamma basato su un rivelatore a Ioduro di Sodio (NaI), utilizzando sorgenti radioattive di calibrazione (Sodio 22, Cesio 137, Cobalto 60). In particolare, lo studio delle caratteristiche dello spettro osservato nel caso del Sodio 22 consentirà di dedurre, con buona approssimazione, la massa dell'elettrone.

 

Rivelazione di particelle con cristalli scintillanti
Studieremo le caratteristiche dei cristalli scintillanti per la rivelazione  di particelle subatomiche. In particolare analizzeremo l’uniformita’ della risposta usando sorgenti radioattive di energia nota e raccogliendo la luce di scintillazione con fotorivelatori al silicio di ultima generazione

Rivelatori risonanti di onde gravitazionali
I rivelatori gravitazionali risonanti utilizzano come elementi sensibili cilindri delle dimensioni di circa tre metri di lunghezza e 60 centimetri di diametro, del peso di due tonnellate, raffreddati a temperature prossime allo zero assoluto. Il materiale utilizzato è una lega di alluminio, con speciali caratteristiche meccaniche e termiche. Nel corso dell'esperienza, dopo aver discusso le principali caratteristche di un rivelatore gravitazionale risonante, si misureranno alcune delle proprieta' dei materiali utilizzati, a temperatura ambiente e alla temperatura dell'azoto liquido.

 

Misure di soglie di assorbimento di elementi con basso numero atomico utilizzando raggi X molli
La spettroscopia di assorbimento X o XAS (X-ray Absorption Spectroscopy) studia l'andamento del coefficiente di assorbimento di una sostanza, di cui si vuole conoscere la struttura atomica, in funzione dell'energia della radiazione incidente nella regione dei raggi X. L'energia dei fotoni X incidenti dipende dall'atomo da studiare perchè il processo che prevale nella interazione radiazione-materia alle energie considerate è l'assorbimento fotoelettrico.
Visto che questo tipo di spettroscopia richiede di poter cambiare l'energia della radiazione in maniera continua ed in un ampio intervallo, la sorgente ideale per questo tipo di studi è la radiazione di sincrotrone. La lezione prevede un'introduzione sulla radiazione di sincrotrone, le sue potenzialità nello studio della struttura della materia, la spiegazione del funzionamento di una linea che usa raggi X molli e di come si effettuano le misure di assorbimento. La parte pratica consistera' nella preparazione di campioni da misurare e nella discussione dei risultati ottenuti.

 

Misura della costante di Planck
L'esperienza ha lo scopo di determinare il valore della costante di Planck a partire dalla misura della tensione di conduzione di due LED che emettono su lunghezze d'onda diverse. Dopo una lezione introduttiva (nella quale si ricostruirà anche il percorso storico che ha portato alla formulazione della meccanica quantistica) verrà eseguita la misura, dapprima con una strumentazione "semplice" poi con strumentazione più complessa per una misura più raffinata.

 

Caratterizzazione di una polvere mediante diffrazione X
L'esperienza è finalizzata alla caratterizzazione cristallografica mediante raggi X di un campione solido sotto forma di polvere. Dopo una lezione introduttiva alla diffrazione seguirà la presentazione in laboratorio dell'apparato strumentale e la raccolta di un diffrattogramma da un campione incognito. L'esperienza si concluderà con il riconoscimento della sostanza in esame utilizzando un apposito programma di elaborazione fornito di "database" cristallografico.

 

Studio dell'assorbimento di raggi X da stati atomici profondi (XAS) - Analisi dati da facilities di Luce di Sincrotrone
Oltre a presentare una panoramica generale della Luce di Sincrotrone e delle sue applicazioni sara' proposta un'analisi pratica di dati sperimentali di assorbimento di raggi X da stati profondi (XAS) con l'intento di ricavare informazioni strutturali locali. La proposta e' di tipo teorico-fenomenologico ma verranno utilizzati dati sperimentali presi nelle varie facilities di Luce di Sincrotrone.

La quantizzazione in un palmo di mano; prove sperimentali della quantizzazione del campo E.M.
Nonostante sia un concetto diffuso ed accettato, il fatto che la carica elettrica sia una quantita' discreta e non continua rimane una delle "stranezze" della fisica moderna. Grazie ad un piccolo rivelatore a stato solido (MPPC), e' possibile fare un piccolo esperimento che dimostri e misuri proprio la carica di un singolo elettrone. Durante l'incontro, i docenti potranno effettuare questa misura e, inoltre, avere delle informazioni su altre applicazioni degli MPPC e sul loro funzionamento.

 

Analisi dati esperimento Alice a LHC
ALICE è uno dei quattro esperimenti del LHC ed è dedicato allo studio del Quark Gluon Plasma (QGP), lo stato in cui si trovava l'Universo a circa 10^-5 secondi dal Big Bang. In tale gruppo di lavoro si affronterà la tematica del QGP con le connessioni alla cosmologia e si effettuerà l'analisi di dati reali, in ambiente root, alla ricerca delle particelle Lambda e Cascade in relazione alla segnatura della produzione del plasma.