Corso di Laurea Specialistica in Fisica - Insegnamenti A.A.2007/2008
Codice
Denominazione FISICA DELL'ATMOSFERA - MUTUATO
CFU
8
Settore/i
FIS/06
Anno di corso
1
Codice
Denominazione INTERAZIONE RADIAZIONE-MATERIA (I modulo)
CFU
2
Settore/i
FIS/05
Anno di corso
1
Semestre
n.d.
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Codice
Denominazione INTERAZIONE RADIAZIONE-MATERIA (II modulo)
CFU
3
Settore/i
FIS/05
Anno di corso
1
Semestre
n.d.
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Codice
Denominazione TEORIA DELLA STRUTTURA DELLA MATERIA
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
1
Semestre
n.d.
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Pag. 36/55
Codice
A5490007
Denominazione PREPARAZIONE TESI - MUTUATO
CFU
31
Settore/i
Anno di corso
2
Codice
A5490008
Denominazione TIROCINIO - MUTUATO
CFU
9
Settore/i
Anno di corso
2
Codice
549007
Denominazione ACCELERATORI DI PARTICELLE
CFU
5
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Introduzione alla fisica degli acceleratori, Storia degli acceleratori, Applicazioni degli acceleratori,
Dinamica trasversale, Emittanza, Dinamica longitudinale, Lattices, Diagnostica, Radiazione di
sincrotrone, Carica spaziale, Non-linearità e risonanze, Luminosità, Magneti, Misura di magneti,
Cavità risonanti, Instabilità, Iniezione, Estrazione, Sistemi da vuoto.
Codice
A5490010
Denominazione ACQUISIZIONE ED ELABORAZIONE DEI SEGNALI
CFU
5
Settore/i
ING-INF/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Introduzione alla fisica degli acceleratori, Storia degli acceleratori, Applicazioni degli acceleratori,
Dinamica trasversale, Emittanza, Dinamica longitudinale, Lattices, Diagnostica, Radiazione di
sincrotrone, Carica spaziale, Non-linearità e risonanze, Luminosità, Magneti, Misura di magneti,
Cavità risonanti, Instabilità, Iniezione, Estrazione, Sistemi da vuoto.
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Codice
549009
Denominazione ANALISI STATISTICA DEI DATI
CFU
5
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Richiami di calcolo numerico:
Introduzione al calcolo numerico, aritmetica finita su un elaboratore, stabilita’ degli algoritmi. Cenni ad
alcune tecniche notevoli di calcolo numerico ( integrazione numerica, tecniche di interpolazione,
ricerche di
estremi di funzioni, …). Tecniche di smoothing di funzioni.
Richiami di calcolo delle probabilita’ e statistica:
Concetti fondamentali, teorema di Bayes ed interpretazione bayesiana, pdf notevoli con applicazioni,
propagazione degli errori multidimensionale, funzioni caratteristiche, teorema centrale del limite
Metodi Montecarlo:
introduzione, generatori di numeri pseudocasuali, metodi montecarlo, applicazioni.
Tests statistici e stima di parametri. Inferenza statistica:
test di ipotesi, lemma di Neyman-Pearson, statistiche lineari e funzione discriminante di Fischer,
statistiche non lineari e neural networks, test di Kolmogorov-Smirnov. Sampling. Tecniche per la stima
di parametri.
Livelli di confidenza:
Intervalli di confidenza classici, regioni di confidenza multidimensionali
Metodi di Unfolding e filtraggio dei dati:
Il problema dell’ unfolding, funzioni di regolarizzazione (MaxEnt, Tikhonov).
Tecniche di filtraggio dei dati. Esempi scelti.
Introduzione alla Fast Fourier Transform ed alle applicazioni spettrali (*):
Introduzione. La FFT. La FFT in due o piu’ dimensioni. Applicazioni spettrali.
Filtraggio digitale nel dominio del tempo. Wavelets.
Introduzione alle neural networks (*):
Introduzione. Modello di Hopfield. Il perceptrone e le neural nets multilayers.
Classificazione di patterns. Clustering patterns. Esempi con applicazioni Tecniche avanzate di
programmazione (*):
Introduzione alla programmazione object-oriented e al linguaggio C++
Tecniche di acquisizione di segnali
Tecniche di analisi dati per esperimenti di fisica subnucleare (*):
Triggering e filtraggio in tempo reale. Tecniche di pattern recognition: metodi
di track-finding e track-fitting, vertex reconstruction, ricostruzione di sciami, …
Codice
549010
Denominazione APPLICAZIONI DELLA FISICA ALLA MEDICINA
CFU
5
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Il corso affronta tre temi specialistici:
la produzione di fasci di radiazioni ionizzanti e le loro interazioni con la materia biologica;
l’utilizzo delle radiazioni nella pratica clinica;
la costruzione e l’utilizzazione di immagini nella diagnostica.
Nella prima parte, che copre circa metà del corso, si descrive il funzionamento degli acceleratori usati
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in radioterapia e in adroterapia: acceleratori lineari, ciclotroni e sincrotroni. Si trattano poi, facendo uso
di modelli semiquantitativi, le interazioni delle radiazioni direttamente e indirettamente ionizzanti con la
materia. Infine si presenta la teoria della cavità e i metodi e gli strumenti utilizzati per la misura della
dose e la quantificazione dei campi di radiazione.
Nella seconda parte, dopo una descrizione dei metodi di produzione delle sorgenti radioattive
artificiali, si descrive il loro utilizzo nella terapia dei tumori. Successivamente si discutono gli effetti dei
diversi tipi di radiazione sui tessuti sani e malati e si descrivono i principali risultati delle ultime ricerche
in radiobiologia delle particelle densamente ionizzanti e le loro applicazioni cliniche. Infine si
presentano le principali tematiche della protezionistica.
La terza parte è dedicata alla presentazione delle principali tecniche diagnostiche che fanno uso di
metodiche fisiche: ultrasuoni, risonanza magnetica nucleare (MRI) e tomografia assiale
computerizzata (CT).
Codice
549011
Denominazione APPLICAZIONI FISICHE DELLA TEORIA DEI GRUPPI
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Zaffaroni Alberto
Programma
Parte I. ELEMENTI DI TEORIA DEI GRUPPI Gruppi discreti e continui.
Gruppi di Lie. Algebre di Lie e loro classificazione.
Rappresentazioni dei gruppi.
Parte II. APPLICAZIONI FISICHE
I gruppi cristallini. Gruppo delle rotazioni e spin.
Gruppo di Lorentz e Poincare'. Gruppi di simmetrie interne.
Modello a quark.
Codice
542007
Denominazione ASTROFISICA DELLE ALTE ENERGIE - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
A5490011
Denominazione ASTROFISICA NUCLEARE - MUTUATO
CFU
5
Settore/i
FIS/05
Anno di corso
n.d.
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Codice
542008
Denominazione ASTRONOMIA EXTRAGALATTICA - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
542009
Denominazione BIOFISICA MOLECOLARE - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
549050
Denominazione COMPLEMENTI DI FISICA I
CFU
1
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto; Voto finale
Docente titolare Paganoni Marco
Programma
Programma: il corso intende descrivere alcuni esperimenti cruciali per lo sviluppo della fisica delle
particelle.
Codice
549051
Denominazione COMPLEMENTI DI FISICA II
CFU
1
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto; Voto finale
Docente titolare Sironi Giorgio
Programma
Argomenti da concordare tra docente e studente relativi a Meccanica, Termodinamica, Onde ed
Oscillazioni, Elettromagnetismo, Fisica Moderna
Codice
549052
Denominazione COMPLEMENTI DI FISICA TEORICA
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Penati Silvia
Programma
Deep Inelastic Scattering; elementi del modello a partoni; introduzione alla Cromodinamica
Quantistica (QCD); liberta' asintotica; modello standard; introduzione alle anomalie di gauge e
anomalie chirali.
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Codice
A5490014
Denominazione COMPLEMENTI DI FISICA TEORICA AVANZATA
CFU
2
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Penati Silvia
Programma
Solitoni e istantoni in teoria dei campi.
Codice
542004
Denominazione COMPLEMENTI DI MECCANICA QUANTISTICA - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
542010
Denominazione COSMOLOGIA OSSERVATIVA - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
542001
Denominazione COSMOLOGIA RELATIVISTICA - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
542011
Denominazione DINAMICA CELESTE - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
549001
Denominazione ELEMENTI DI FISICA DELLO STATO SOLIDO - MUTUATO
CFU
5
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Codice
A5490009
Denominazione ELETTRONICA APPLICATA
CFU
5
Settore/i
ING-INF/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto e Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Il concetto di amplificatore, l’amplificatore operazionale. Il concetto di reazione negli amplificatori.
Come valutare tutti i parametri che caratterizzano un amplificatore reazionato. L’analisi nel dominio
delle frequenze dei segnali analogici mediante trasformate di Fourier e Laplace. La stabilità di una
rete reazionata ed i criteri di compensazione. Il concetto di rumore e la soluzione di reti lineari in
presenza di rumore. Il concetto del rapporto segnale su rumore: la figura di rumore ed il filtro ottimo.
Esempi ed applicazioni: il preamplificatore di carica e la formatura di un segnale proveniente da un
rivelatore nucleare di particelle. Accenni alla fisica dei semiconduttori come introduzione alla
comprensione del funzionamento dei transistori più comuni: bipolari, JFET, MOS. Il rumore nei
transistori e la loro modellizzazione matematica. Il transistore come amplificatore e come rete
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reazionata.
Codice
Denominazione FISICA AMBIENTALE - MUTUATO
CFU
4
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Codice
542002
Denominazione FISICA ASTROPARTICELLARE - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
549056
Denominazione FISICA DEI MATERIALI MOLECOLARI (I MODULO) - MUTUATO
CFU
3
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Codice
549057
Denominazione FISICA DEI MATERIALI MOLECOLARI (II MODULO) - MUTUATO
CFU
3
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Codice
549016
Denominazione FISICA DEI NEUTRINI
CFU
5
Settore/i
FIS/04
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Ragazzi Stefano
Programma
Parte A: I NEUTRINI E I FONDAMENTI DEL MODELLO STANDARD. Richiami su decadimento beta,
elicita' del neutrino, teoria V-A e fondamenti sperimentali. Limiti di V-A e schema del Modello
Standard. Interazioni (anti)neutrino-elettrone: cinematica e dinamica, correnti cariche e neutre, sezioni
d'urto, angolo di Weinberg .Interazioni neutrino-nucleone: diffusione q.e., D.I.S. e distribuzioni
partoniche.
Parte B: PROPRIETA’ DEI NEUTRINI. Mixing e masse: fenomenologia dei neutrini massivi;
oscillazioni libere e nella materia. Rassegna di esperimenti, risultati e prospettive. Misure dirette dalla
scala di massa. Violazione di L, massa di Majorana, e implicazioni. Decadimento doppio beta.
Violazione di CP nel settore leptonico. Implicazioni cosmologiche della massa del neutrino. Misure
indirette della scala di massa .
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Codice
549017
Denominazione FISICA DEI PLASMI 2
CFU
5
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Gorini Giuseppe
Programma
Moto delle cariche in campo elettromagnetico: moto del centro di guida; invarianza del momento
magnetico; invarianti adiabatici; esempi di traiettorie di particelle nel tokamak.
Proprietà statistiche del plasma: distribuzione di Boltzmann; schermo di Debye, parametro di plasma.
Descrizione fluida del plasma: equazioni fluide; equazioni di stato e resistività; derive delle particelle e
del fluido; equazioni ad un solo fluido; legge di gelo ed equilibrio MHD; equilibrio di un tokamak.
Processi collisionali nel plasma: processi collisionali con i neutri; collisioni Coulombiane; resistivita’,
diffusione, trasporto di energia; equazione di Fokker Plank, potenziali di Rosenbluth, gas di Lorentz.
Codice
549018
Denominazione FISICA DEI PLASMI 3
CFU
5
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Generalita’ sulla descrizione dei campi e.m. e del plasma. Flussi di energia elettromagnetica in un
plasma dispersivo e anisotropo. Principi dell’ottica geometrica. Densita’ spettrale di flusso associata al
vettore di Poynting e densita’ spettrale di energia elettromagnetica. Equazione del trasporto della
radiazione e.m. Coefficienti di emissione spontanea, emissione stimolata e assorbimento. Radiazione
da particella carica in moto. Emissione di ciclotrone. Emissione di radiazione per bremsstrahlung.
Scattering di radiazione dagli elettroni di un plasma: scattering incoerente (Thomson) e cenni allo
scattering collettivo in un plasma.
Teoria quasilineare, coefficiente di diffusione quasilineare. Forza ponderomotrice. Instabilita’ di
decadimento: instabilita’ Raman e Brillouin. Solitoni. Equazioni della fisica del plasma non lineare: eq.
di Korteweg de Vries, eq. di Schroedinger non lineare.
Codice
549002
Denominazione FISICA DEI PLASMI I
CFU
5
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Riccardi Claudia
Programma
Descrizione cinetica del plasma: La funzione di distribuzione; L’equazione di Vlasov; I momenti della
funzione di distribuzione; Le equazioni fluide; Dalla MHD alla descrizione statistica: le scale spaziali e
temporali. Onde nei plasmi: Introduzione alla propagazione di onde nei plasmi; Linearizzazione delle
equazioni di Maxwell e delle equazioni a piu’ fluidi; Onde in plasma non magnetizzato; Oscillazioni di
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Langmuir; Onde trasversali elettromagnetiche; Gli effetti di pressione; Onde in un plasma
magnetizzato: cenni alla propagazione perpendicolare e parallela; La polarizzazione delle onde nel
plasma; Onde in un plasma con velocita’ di deriva: instabilita’ a due fasci. Instabilità nei plasmi:
Stabilità MHD; Cenni alle Instabilita’ sausage e Instabilita’ Kink; Instabilita’ di Rayleigh-Taylor per i
fluidi e per un plasma; Descrizione cinetica delle onde: Laudau Damping.
Codice
549019
Denominazione FISICA DELLE INTERAZIONI ELETTRODEBOLI 1
CFU
5
Settore/i
FIS/04
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Paganoni Marco
Programma
I diagrammi di Feynman ed esempi di calcoli di sezione d’urto in QED.
Teoria di Fermi del decadimento debole.
Scoperta del neutrino e misura della sua elicità.
Violazione della parità nelle interazioni deboli.
Formulazione (V-A) delle correnti deboli.
Decadimento del pione e del muone.
Decadimenti deboli degli adroni.
Modello GIM e matrice CKM.
Correnti deboli neutre.
Scoperta dei bosoni W e Z.
Il modello di Weinberg e Salam delle interazioni deboli.
La rottura spontanea della simmetria e la generazione delle masse.
Misure di precisione a LEP dell’unificazione elettrodebole.
Prospettive ad LHC per la scoperta del bosone di Higgs.
Testi consigliati:
D. Perkins, “Introduction to high energy physics”, Cambridge University Press, 2000.
F. Halzen, A. Martin, “Quarks and leptons”, John Wiley & Sons, 1984
Codice
549020
Denominazione FISICA DELLE INTERAZIONI ELETTRODEBOLI 2
CFU
5
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
La struttura del sapore nel Modello Standard. Produzione dei quarks c , b e t con diversi meccanismi e
a diversi acceleratori. Le vite medie dei quark pesanti, e la loro misura per gli adroni charmati e con
beauty. Le transizioni di sapore: la matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) e misura
sperimentale dei suoi elementi. Il fenomeno delle oscillazioni nel sistema dei K-K e B-B . Misure
sperimentali dei parametri di oscillazione. La violazione della simmetria CP (CPV). Il meccanismo di
CPV nel Modello Standard.
Osservazioni sperimentali dirette e indirette di CPV nel sistema dei mesoni K e dei mesoni B. Misura
di decadimenti rari. Evidenze di nuova fisica nelle transizioni dei sapori. Analogie e differenze tra
quarks e leptoni nella struttura del sapore.
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Codice
549058
Denominazione FISICA DELLE NANOSTRUTTURE - MUTUATO
CFU
3
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Codice
549022
Denominazione FISICA DELLE SUPERFICI
CFU
5
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Programma: Composizione, struttura, morfologia:
Introduzione alla Fisica delle Superfici e alle problematiche dell'Ultra Alto Vuoto
Analisi chimica superficiale, tecniche elettroniche e di analisi di massa
Struttura cristallina, difetti superficiali e analisi LEED
Rilassamenti e ricostruzioni superficiali, scattering atomico, FIB ed STM
Termodinamica, tensione superficiale, morfologia e roughening
Stati elettronici di superficie:
Modello a Jellium per metalli semplici, dipoli superficiali e funzione lavoro
Modelli unidimensionali di stati elettronici di superficie, Tamm e Shockley
Estensione 3dim, densità di stati e dispersioni superficiali da AR-UPS
Stati elettronici e ricostruzioni notevoli nei metalli con orbitali d
Stati elettronici di Silicio ideale e ricostruzioni notevoli; ricostruzioni nei polari
Interazione gas-superficie:
Scattering gas-superficie
Fisisorbimento e Chemisorbimento
Cinetica di assorbimento
Transizioni di fase bidimensionali
Reazioni chimiche di superficie e catalisi
Moti atomici e crescita epitassiale:
Vibrazioni superficiali, He scattering, EELS
Melting e diffusione superficiale
Modelli termodinamici della crescita epitassiale
Modelli cinetici della crescita epitassiale
Nucleazione, crescita e stabilità di nanostrutture; AEM, AFM e STM
Codice
542016
Denominazione FISICA DELLO SPAZIO - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
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Codice
542017
Denominazione FISICA DELLO STATO SOLIDO - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
549055
Denominazione FISICA E TECNOLOGIA DEI SEMICONDUTTORI - MUTUATO
CFU
6
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Codice
A5490006
Denominazione FISICA NUCLEARE - MUTUATO
CFU
5
Settore/i
FIS/04
Anno di corso
n.d.
Codice
549025
Denominazione FISICA TEORICA (I MODULO)
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Marchesini Giuseppe
Programma
Quantizzazione del campo libero di particelle scalari, di fermioni e
di fotoni. Interazione come principio di gauge locale. Produzione di
particelle e sezioni d'urto. Grafici di Feynman e calcolo di varie
sezioni d'urto in QED (quanto-elettro-dinamica)
Codice
549026
Denominazione FISICA TEORICA (II MODULO)
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto e Orale; Voto finale
Docente titolare Marchesini Giuseppe
Programma
Rottura di simmetrie discrete, continue e di gauge. Il fenomeno di
Higgs. Simmetria SU(2)xU(1) di gauge. Masse dei fermioni, i campi dei
W+,W_,Z0 e fotoni. Grafici di Feynman. Calcolo di varie
sezioni d'urto e vite medie della teoria elettrodebole.
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Codice
542005
Denominazione INTRODUZIONE ALLE PARTICELLE ELEMENTARI - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
549003
Denominazione LABORATORIO DEI PLASMI 1
CFU
7
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Riccardi Claudia
Programma
Introduzione al laboratorio di Fisica del Plasma:
Lunghezza di Debye, sonda di Langmuir, sonda a risonanza,
tecniche di vuoto, spettrometria di massa, linee di trasmissione per Microonde e per
Radiofrequenza, propagazione di onde em . in cavo coassiale, modi TM e TE, cavita’ risonanti.
Attivita’ sperimentale:
Interferometria a Microonde, tecnologie del vuoto; studio sperimentale di un Plasma quiescente
con diagnostiche elettrostatiche ed ottiche, analisi della turbolenza di un plasma magnetizzato.
Codice
542018
Denominazione LABORATORIO DI ASTROFISICA (I MODULO) - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
542019
Denominazione LABORATORIO DI ASTROFISICA (II MODULO) - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
549028
Denominazione LABORATORIO DI BIOFISICA (I MODULO)
CFU
7
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto e Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Le esperienze proposte sono: - denaturazione di proteine e acidi nucleici (seguite tramite
spettroscopia di fluorescenza e dicroismo circolare) ottenendo la stima dell’energia libera del
processo. –Transizioni conformazionali di proteine e acidi nucleici provocate dal cambiamento delle
condizioni della soluzione quali la temperatura, il pH, la forza ionica etc.. –Interazione di DNA e
proteine con piccoli ligandi: le titolazioni saranno ottenute seguendo il processo con diverse tecniche
spettroscopiche (fluorescenza, assorbimento) per stimare i parametri termodinamici che descrivono
l’equilibrio macromolecola-ligando.
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Codice
549029
Denominazione LABORATORIO DI BIOFISICA (II MODULO) - MUTUATO
CFU
7
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Codice
Denominazione LABORATORIO DI BIOFISICA 2
CFU
7
Settore/i
FIS/01, FIS/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
II semestre,
;
Tipo esame
Docente titolare Collini Maddalena
Programma
Le esperienze proposte sono: - denaturazione di proteine e acidi nucleici (seguite tramite
spettroscopia di fluorescenza e dicroismo circolare) ottenendo la stima dell’energia libera del
processo. –Transizioni conformazionali di proteine e acidi nucleici provocate dal cambiamento delle
condizioni della soluzione quali la temperatura, il pH, la forza ionica etc.. –Interazione di DNA e
proteine con piccoli ligandi: le titolazioni saranno ottenute seguendo il processo con diverse tecniche
spettroscopiche (fluorescenza, assorbimento) per stimare i parametri termodinamici che descrivono
l’equilibrio macromolecola-ligando.
Codice
549030
Denominazione LABORATORIO DI FISICA COMPUTAZIONALE (I MODULO)
CFU
7
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto e Orale; Voto finale
Docente titolare Rapuano Federico
Programma
Simulazione dello Scattering di Rutherford.. Soluzione numerica dell’equazione del moto.
Distribuzione angolare. Confronto con la formula teorica. Errori e fluttuazioni.
Dinamica di sistemi a molte particelle. Il potenziale di Lennard-Jones. La Dinamica Molecolare.
Simulazione di un sistema di sfere soffici. L’approccio all’equilibrio. Quantità termodinamiche.
Il Metodo di Montecarlo. L’algoritmo di Metropolis. Il modello di Ising. Simulazione numerica in due e
tre dimensioni. Confronto, in due dimensioni, con la soluzione esatta. Errore statistico e sistematico.
Regolarizzazione su reticolo di una teoria quantistica di campo. La teoria
4. Simulazione numerica.
Le QuantumChromoDynamics su reticolo. Simulazione numerica.. Funzioni di correlazione. La massa
della Glueball.
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Codice
Denominazione LABORATORIO DI FISICA COMPUTAZIONALE 2
CFU
7
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
;
Tipo esame
Docente titolare Rapuano Federico
Programma
Simulazione dello Scattering di Rutherford.. Soluzione numerica dell’equazione del moto.
Distribuzione angolare. Confronto con la formula teorica. Errori e fluttuazioni.
Dinamica di sistemi a molte particelle. Il potenziale di Lennard-Jones. La Dinamica Molecolare.
Simulazione di un sistema di sfere soffici. L’approccio all’equilibrio. Quantità termodinamiche.
Il Metodo di Montecarlo. L’algoritmo di Metropolis. Il modello di Ising. Simulazione numerica in due e
tre dimensioni. Confronto, in due dimensioni, con la soluzione esatta. Errore statistico e sistematico.
Regolarizzazione su reticolo di una teoria quantistica di campo. La teoria
4. Simulazione numerica.
Le QuantumChromoDynamics su reticolo. Simulazione numerica.. Funzioni di correlazione. La massa
della Glueball.
Codice
Denominazione LABORATORIO DI FISICA DEI PLASMI 2
CFU
7
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
;
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Gli argomenti sperimentali trattati riguardano:
la produzione dei plasmi medianti sorgenti in continua e a radiofrequenza,
la caratterizzazione delle sorgenti a plasma,
la diagnostica dei plasmi freddi con sonde e sistemi ottici,
l’applicazione dei plasmi freddi ai materiali,
alcune analisi fisiche dei materiali trattati a plasma (angolo di contatto, di roll-off).
Codice
549027
Denominazione LABORATORIO DI FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI (I MOD.)
CFU
7
Settore/i
FIS/04
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto e Orale; Voto finale
Docente titolare TABARELLI DE FATIS TOMMASO
Programma
Ciascun studente, inserito in un gruppo di tre, realizzerà un esperimento (uno solo) nel campo della
fisica delle particelle, occupandosi della caratterizzazione dell’apparato, della campagna di misure e
dell’elaborazione dei dati. Sono previsti i seguenti esperimenti: 1) Effetto Compton: misura della
sezione d’urto differenziale e della relazione energia-angolo di fotoni diffusi da elettroni (I e II Modulo);
2) Muoni cosmici: misura della vita media (I Modulo) e della precessione in campo magnetico (II
Modulo) di muoni a riposo; 3) Stati meatastabili nucleari: realizzazione di un apparato sensibile a raggi
gamma di bassa energia (10-100 keV) e con risoluzione temporale O(10 ns) (I modulo) per la misura
della vita media di uno stato metastabile del 57-Co (II modulo).
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Codice
Denominazione LABORATORIO DI FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI 2
CFU
7
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Codice
549033
Denominazione LABORATORIO DI STATO SOLIDO (I MODULO)
CFU
7
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Scritto e Orale; Voto finale
Docente titolare Grilli Emanuele enrico
Programma
Il corso consiste in una esperienza di laboratorio eseguita dagli studenti in gruppi di due o tre.
L’attività di laboratorio sarà preceduta da lezioni introduttive sulla correlazione tra proprietà fisiche dei
solidi e tecniche di indagine sperimentale. Esperienze proposte:
Fotoluminescenza di semiconduttori inorganici.
Fotoluminescenza di semiconduttori organici.
Spettroscopia su materiali diffondenti con sfera integratrice.
Termoluminescenza di isolanti inorganici.
Spettroscopia Raman.
Codice
Denominazione LABORATORIO DI STATO SOLIDO 2
CFU
7
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Codice
549005
Denominazione MECCANICA STATISTICA
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Destri Claudio
Programma
Pag. 50/55
Nozioni fondamentali: osservabili macroscopiche; dinamica deterministica e probabilità; processi
stocastici; equilibrio statistico; problema ergodico.
Teoria cinetica dei gas e fenomeni di trasporto: equazione di Boltzmann; teorema H; cammini
aleatori; moto browniano; equazioni di diffusione.
Distribuzioni di probabilità nei sistemi dinamici: insiemi statistici; distribuzioni di Gibbs; limite
termodinamico; fluttuazioni statistiche ed entropia; leggi della termodinamica; fasi e transizioni di fase.
Fenomeni critici: campo medio e teoria di Landau-Ginzburg; ipotesi di scala; trasformazioni di
Kadanoff, Fisher e Wilson; il gruppo di rinormalizzazione; transizioni ordine-disordine.
Codice
542006
Denominazione METODI MATEMATICI DELLA FISICA - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
Denominazione NANOTECNOLOGIE DEI BIOSISTEMI 1
CFU
5
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
;
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Il corso intende soprattutto presentare allo studente le principali tecniche di indagine e le applicazioni
delle
Nano-Biotecnologie
Codice
549037
Denominazione OTTICA APPLICATA
CFU
5
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Chirico Giuseppe
Programma
Si sviluppa la teoria dell'ottica di Fourier che viene applicata alla teoria della diffrazione alla Fresnel,
alla formazione dell'immagine, alla microscopia ottica, alla propagazione dei fasci Gaussiani, le cavita'
laser e le fibre ottiche (trattazione semiquantitativa con approssimazione geometrica). Infine si danno
cenni di interferometria speckle con a
Codice
542020
Denominazione RADIOASTRONOMIA - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Pag. 51/55
Codice
549038
Denominazione RELATIVITA' GENERALE
CFU
5
Settore/i
FIS/05
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Sassi Giandomenico
Programma
Fondamenti di Relatività speciale. Spazio-tempo e quadrivettori. Meccanica relativistica e
elettrodinamica relativistica. Tensore Stress-Energy. Osservatori accelerati. Elementi di geometria
differenziale e di Algebra tensoriale. Topologia differenziale. Spazi Riemanniani. Principio di
equivalenza. Equazioni di campo nel vuoto. Soluzione di Schwarzschild. Teorema di Birkhoff.
Immersione in spazi piatti. Metriche well-behaved e metrica di Kruskal. Metrica di Kerr. Equazioni di
campo in presenza di materia. Equazioni di campo modificate e metrica di de Sitter. Onde
gravitazionali. Verifiche sperimentali della Relatività Generale.
Codice
549039
Denominazione RIVELATORI DI RADIAZIONI 1
CFU
5
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Brofferio Chiara
Programma
Codice
Richiami di interazione radiazione – materia, radioattività e principi base di funzionamento dei
rivelatori a gas, a semiconduttore e degli scintillatori. Proprietà generali dei rivelatori di radiazione
ionizzante. Interazione dei neutroni con la materia e loro rivelazione. Spettroscopia alfa, beta e
gamma. Processamento e formatura del segnale. Problemi di fondo e schermatura dei rivelatori.
Approfondimento dello studio di alcuni rivelatori dedicati ad un particolare utilizzo (fisica nucleare e
subnucleare delle basse energie, fisica medica, astrofisica, fisica ambientale e radioattivita'...) da
CONCORDARSI DIRETTAMENTE CON GLI STUDENTI. Esercizi e problemi sui vari argomenti
trattati.
549040
Denominazione RIVELATORI DI RADIAZIONI 2
CFU
5
Settore/i
FIS/01
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
RIVELATORI CLASSICI - RIVELATORI PER LHC - INTERAZIONI DI PARTICELLE CARICHE INTERAZIONI DI FOTONI E NEUTRONI – SCINTILLATORI - RIVELAZIONE DI FOTONI RIVELATORI A STATO SOLIDO - PRODUZIONE E RACCOLTA DI CARICHE NEI GAS RIVELATORI A GAS - IDENTIFICAZIONE DELLE PARTICELLE
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Codice
Denominazione SPETTROSCOPIA DELLE BIOMOLECOLE 1
CFU
5
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
;
Tipo esame
Docente titolare
Programma
Questo corso si propone di illustrare le principali tecniche spettroscopiche applicate allo studio delle
proprietà
chimico-fisico-termodinamiche dei biosistemi.
Codice
549042
Denominazione SPETTROSCOPIA OTTICA DELLO STATO SOLIDO (I MODULO)
CFU
5
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Grilli Emanuele enrico
Programma
Proprietà ottiche fondamentale dei solidi: dai modelli classici di Lorentz e di Drude alla teoria
quantistica dell’assorbimento e della dispersione, per trattare le transizione interbanda dirette ed
indirette, i punti critici e le strutture eccitoniche.
Relazioni di dispersione di Kramers-Kronig e loro applicazione alla riflettività.
Proprietà ottiche non lineari dei solidi: dal modello dell’oscillatore anarmonico alla propagazione ed
interazione delle onde nei cristalli non lineari. Generazione di seconda armonica, frequency mixing,
up-conversion e fenomeni parametrici.
Codice
549043
Denominazione SPETTROSCOPIA OTTICA DELLO STATO SOLIDO (II MODULO)
CFU
5
Settore/i
FIS/03
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Grilli Emanuele enrico
Programma
Luce e colore; proprietà ottiche dei solidi. Stati elettronici in semiconduttori: struttura a bande di
semiconduttori del IV gruppo e della famiglia dei III-V; livelli localizzati (difetti, impurezze, eccitoni).
Processi di ricombinazione da stati eccitati, con particolare attenzione alle transizioni radiative.
Effetti di alto drogaggio. Interfacce, buche quantiche, superreticoli, fili quantici e punti quantici.
Tecniche spettroscopiche: proprietà ottiche, funzioni dielettriche struttura a bande e punti critici;
polarimetria, ellissometria, riflettività e trasmissione, fotoluminescenza, spettroscopie modulate.
Strumentazione per spettroscopia ottica e principali componenti (sorgenti convenzionali, laser a gas e
a semiconduttori, sistemi dispersivi, rivelatori).
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Codice
542022
Denominazione STRUMENTAZIONE RADIOASTRONOMICA - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
549044
Denominazione TEORIA DEI CAMPI (I MODULO)
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Girardello Luciano
Programma
Teoria dei campi classici: simmetrie spazio-temporali e simmetrie interne; leggi di conservazione;
gruppo di Lorentz e Poincarè; gruppi di gauge.
Quantizzazione canonica dei campi liberi: il campo scalare; cristalli e fononi; particelle e antiparticelle;
il campo elettromagnetico; il campo di Dirac.
Quantizzazione funzionale: l'integrale di Feynman; corrispondenza con la meccanica statistica
classica; il campo scalare autointeragente.
Approccio perturbativo: approssimazione semiclassica; diagrammi di Feynman; divergenze
ultraviolette e rinormalizzazione.
Codice
549045
Denominazione TEORIA DEI CAMPI (II MODULO)
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Girardello Luciano
Programma
Simmetrie quantistiche: rottura spontanea; conseguenze ed applicazioni; teorema di Goldstone; fase
di Higgs.
Teoria dei campi e fenomeni critici: proprietà generali delle funzioni di correlazione; identità di Ward;
ipotesi di invarianza di scala ed esponenti critici; rottura di simmetria e transizioni di fase; sistemi
ferromagnetici e modelli di spin; teoria efficace di Ginzburg e Landau.
Il gruppo di rinormalizzazione: l'approccio di Wilson e di Gelmann-Low; classi di universalità e
proprietà critiche; punti fissi ultravioletti e divergenze in teoria dei campi quantizzati.
Codice
A5490015
Denominazione TEORIA DEI CAMPI (III MODULO)
CFU
5
Settore/i
FIS/02
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare Girardello Luciano
Programma
da definire
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Codice
549046
Denominazione TEORIA E FENOMENOLOGIA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI
CFU
5
Settore/i
FIS/04
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
Orale; Voto finale
Docente titolare
Programma
Introduzione alle teorie dei campi quantizzati. Rappresentazioni del gruppo di Lorentz, campi
spinoriali.
Connessione spin-statistica; C ,P e T. Quantizzazione di campi vettoriali. Introduzione alle teorie di
Gauge Abeliane (campi di Yang-Mills). Il modello di Weinberg-Salam delle interazioni elettrodeboli.
Le interazioni forti e la QCD. Gruppo di rinormalizzazione e liberta' asintotica. R(e^+e^--> adroni), jet
di Sterman-Weinberg. Adroni nello stato iniziale: il modello a partoni. Equazioni di Altarelli-Parisi e
regole di somma. Fenomenologia dello scattering "Deep Inelastic". Test del modello standard: correnti
neutre in collisioni neutrino-nucleone, neutrino-elettrone ed elettrone-nucleone. Fisica dello Z.
Determinazione degli elementi di matrice CKM. Flavour mixing e violazione di CP nei K e nei B.
Codice
542024
Denominazione TEORIA QUANTISTICA A MOLTI CORPI (I MODULO) - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
542025
Denominazione TEORIA QUANTISTICA A MOLTI CORPI (II MODULO) - CONDIVISO DA 542
n.d.
Anno di corso
Codice
Denominazione TERMODINAMICA DEI BIOSISTEMI 1
CFU
5
Settore/i
FIS/07
Anno di corso
n.d.
Semestre
n.d.
Tipo esame
;
Docente titolare
Programma
Introduzione alla fenomenologia delle principali biomolecole con enfasi per la termodinamica utile a
descrivere
comportamenti chimico-fisici caratteristici.
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