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

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Presentazione sul tema: "1 RAGGI COSMICI Le nostre misure Distribuzione Poissoniana Assorbimento della componente soffice Distribuzione angolare Sciami estesi."— Transcript della presentazione:

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

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

3 3 Coincidenze: distribuzione Poissoniana Distribuzione di Poisson: probabilita` di osservare n eventi in un dato intervallo t, se: gli eventi avvengono indipendentemente luno dallaltro; 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 4 componente hard (muoni), puo`penetrare grandi spessori di materiali assorbenti. componente soft prevalentemente elettroni e fotoni ~ 30% ~ 70%

5 5 verticale Conteggi medi in funzione dellangolo rispetto alla verticale = 0 verticale = 90 orizzontale: maggiore assorbimento nellatmosfera

6 6 Flusso nella direzione verticale per 0 : conteggi per unita` di superficie S (m 2 ) tempo t (s) angolo solido (sr)

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

8 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 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 10 Informazioni aggiuntive

11 11 Frequenza del numero di coincidenze Numero di coincidenze (1 s) Frequenza

12 12 Conteggi in funzione dello spessore dellassorbitore (Piombo) Condizione assorbitore SpessoreMedia dati (100 s)Errore assoluto media dati senza Al-2,01078,50013,407 con Al0,01009,50012,971 con Pb1,2923,66712,407 con Pb2,4885,16712,146 con Pb3,6876,66712,088 con Pb4,8849,00011,895 con Pb6,1823,00011,712 con Pb7,4800,50011,551 con Pb8,7793,66711,501 con Pb10,0789,00011,467 con Pb15,0752,50011,199 con Pb20,0744,83311,142 con Pb25,0724,66710,990

13 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 m 2 per secondo (140,98) è confrontabile, per ordine di grandezza, con quello di letteratura.

14 14 Conteggi in funzione dellinclinazione Angolo α (°)Media coincidenze Errore assoluto media coincidenze cos 2 α 0134,05,21, ,24,90, ,64,80, ,64,30, ,83,90, ,03,30, ,02,60, ,02,20, ,21,60, ,01,60,000

15 15

16 16 Ricerca degli sciami D (cm)

17 17 Commento Dal grafico si può notare che allaumentare 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;

18 18 N.B. Lerrore è stato calcolato con la seguente formula statistica: Il coefficiente di correlazione (R 2 ) tra 2 variabili statistiche x e y indica quanto le due variabili sono collegate tra di loro. Il valore 0 indica che non cè 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 R 2 siano prossimi a 1.

19 19 Angolo e angolo solido

20 20 Bibliografia, siti internet relativi allargomento B.Rossi, I raggi cosmici, Piccola Biblioteca Einaudi, 1971 In generale sui raggi cosmici: –http://www.ast.leeds.ac.uk/haverah/aims.shtmlhttp://www.ast.leeds.ac.uk/haverah/aims.shtml –http://www.srl.caltech.edu/personnel/dick/cos_encyc.htmlhttp://www.srl.caltech.edu/personnel/dick/cos_encyc.html –http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/cosmic_rays.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/cosmic_rays.html –http://helios.gsfc.nasa.gov/cosmic.htmlhttp://helios.gsfc.nasa.gov/cosmic.html –http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wcosray.htmlhttp://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wcosray.html –http://www2.slac.stanford.edu/vvc/cosmic_rays.htmlhttp://www2.slac.stanford.edu/vvc/cosmic_rays.html –http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/COSMIC_RAYS/cosmic.htmlhttp://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.phphttp://physics.univ.trieste.it/Ricerca/settfns.php –http://physics.univ.trieste.it/Ricerca/fpesenzaa.phphttp://physics.univ.trieste.it/Ricerca/fpesenzaa.php –http://www.ts.infn.it/experiments/agile/http://www.ts.infn.it/experiments/agile/ –http://www.ts.infn.it/experiments/wizard/wizard.htmlhttp://www.ts.infn.it/experiments/wizard/wizard.html


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