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RAGGI COSMICI

RAGGI COSMICI. Le nostre misure Distribuzione Poissoniana Assorbimento della componente “soffice” Distribuzione angolare Sciami estesi. Frequenza del numero di coincidenze. Conteggi in intervalli di tempo: t  1s Valor medio: Tipica distribuzione di Poisson !.

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RAGGI COSMICI

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Presentation Transcript

  1. RAGGI COSMICI Le nostre misure Distribuzione Poissoniana Assorbimento della componente “soffice” Distribuzione angolare Sciami estesi

  2. Frequenza del numero di coincidenze • Conteggi in intervalli di tempo: t  1s • Valor medio: • Tipica distribuzione di Poisson !

  3. Coincidenze: distribuzione Poissoniana • Distribuzione di Poisson: probabilita` di osservare n eventi in un dato intervallo t, se: gli eventi avvengono indipendentemente l’uno dall’altro; il numero medio di eventi  per intervallo è costante nel tempo. varianza:  • Nel nostro caso, per unita` di tempo e superficie: Da ulteriori misure con t = 1000 ??? s, stimiamo:

  4. ~ 30% componente soft prevalentemente elettroni e fotoni ~ 70% componente hard (muoni), puo`penetrare grandi spessori di materiali assorbenti.

  5. verticale  Conteggi medi in funzione dell’angolo rispetto alla verticale • = 90 orizzontale: • = 0 verticale maggiore assorbimento nell’atmosfera

  6. Flusso nella direzione verticale per   0 : conteggi per unita` di superficie S (m2) tempo t (s) “angolo solido” (sr)

  7. Ricercadi sciami d • La frequenza di coincidenze • a grandi distanze d (~ 6 m) • ha valori diversi da zero: • ???  ??? conteggi / s • indicazione della presenza • di sciami estesi

  8. Conclusioni Dei raggi cosmici abbiamo misurato: La frequenza totale di conteggi per unita` di tempo e superficie:  / (S t) = …  … s-1 m-2 La frazione “hard”  30% La distribuzione angolare Il flusso in direzione verticale … … s-1 m-2 sr-1 I risultati sono in ragionevole accordo con i dati in letteratura: T.K.Gaisser, T.Stanev, Cosmic rays, in: Review of Particle Physics, Phys.Lett. B 592 (2004) 228.

  9. Possibili sviluppi futuri • Studio delle efficienze per determinazione dei flussi assoluti • Inserimento di altri rivelatori per la tracciatura delle singole particelle • Coincidenze a grandi distanze per sciami molto estesi Hanno collaborato: 5^E Liceo Scientifico Grigoletti In particolare: Bello Antonio Croci Federico Martignago Matteo Vendramini Massimo

  10. Informazioni aggiuntive

  11. Frequenza del numero di coincidenze

  12. Conteggi in funzione dello spessore dell’assorbitore (Piombo)

  13. Commento • Dal grafico si nota come la discesa della curva sia molto più rapida nelle fasi iniziali durante le quali, con spessori minimi di piombo, si elimina la componente soft dei raggi cosmici. La componente soft (circa il 30% del totale dei raggi cosmici), composta da elettroni e fotoni ed in minima parte da protoni, kaoni e nuclei; La componente hard (circa il 70%), composta da muoni, riesce a penetrare spessori di materiali assorbenti di oltre un metro. • Dal valore delle coincidenze ottenuto senza assorbitore si ricava che il numero di eventi al m2 per secondo(140,98) è confrontabile, per ordine di grandezza, con quello di letteratura.

  14. Conteggi in funzione dell’inclinazione

  15. Ricerca degli sciami

  16. Commento • Dal grafico si può notare che all’aumentare della distanza fra gli scintillatori diminuisce il numero di eventi rilevati; • Il fatto che la frequenza non vada a zero, ma si stabilizzi a valori diversi da zero anche alle distanze più grandi (6 m), è una indicazione della presenza di sciami estesi;

  17. N.B. • L’errore è stato calcolato con la seguente formula statistica: • Il coefficiente di correlazione (R2) tra 2 variabili statistiche x e y indica quanto le due variabili sono collegate tra di loro. Il valore 0 indica che non c‘è nessun collegamento, +1 indica che i punti (x,y) sono disposti su una retta con valori alti di x corrispondenti a valori alti di y. Invece -1 corrisponde a una retta con valori alti di x corrispondenti a valori bassi di y. Nel nostro caso è apprezzabile come i valori di R2 siano prossimi a 1.

  18. Angolo e angolo solido

  19. Bibliografia, siti internet relativi all’argomento • B.Rossi, “I raggi cosmici”, Piccola Biblioteca Einaudi, 1971 • In generale sui raggi cosmici: • http://www.ast.leeds.ac.uk/haverah/aims.shtml • http://www.srl.caltech.edu/personnel/dick/cos_encyc.html • http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/cosmic_rays.html • http://helios.gsfc.nasa.gov/cosmic.html • http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wcosray.html • http://www2.slac.stanford.edu/vvc/cosmic_rays.html • http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/COSMIC_RAYS/cosmic.html • Ricerche in corso nel Dipartimento di Fisica e nella Sezione INFN di Trieste: • http://physics.univ.trieste.it/Ricerca/settfns.php • http://physics.univ.trieste.it/Ricerca/fpesenzaa.php • http://www.ts.infn.it/experiments/agile/ • http://www.ts.infn.it/experiments/wizard/wizard.html

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