CORSO DI LAUREA IN FISICA
ATTIVITA’ FORMATIVA
Acquisizione
dati
e
controllo
Analisi matematica 1A
Analisi matematica 1B
Analisi matematica 2A e 2B
Antenne e guide d’onda
nelle telecomunicazioni
Argomenti di fisica delle
particelle elementari
Argomenti di fisica dello
stato solido
CONTENUTO/OBIETTIVI SPECIFICI
Controllo in feedback di sistemi dinamici realizzato sia
per via analogica che per via digitale
Il corso tratta il calcolo differenziale e integrale per
funzioni di una variabile, con la finalita’ di fornire
strumenti tecnici degli argomenti svolti da utilizzare
nei corsi paralleli di fisica.
Calcolo differenziale e integrale per funzioni scalari e
vettoriali di una o piu’ variabili, con particolare
riferimento a integrali di linea, integrali multipli e
integrali di superficie, con la finalita’ di
fornire
strumenti tecnici degli argomenti svolti da utilizzare
nei corsi paralleli di fisica
-Argomenti dei corsi:
Serie numeriche e serie di funzioni; in particolare,
serie di Taylor;
Introduzione agli spazi normati, a prodotto scalare, di
Hilbert; serie di Fourier;
Introduzione alla teoria delle funzioni di variabile
complessa.
Riprendono inoltre, approfondendoli in termini sia
teorici sia applicativi, gli argomenti trattati in Analisi 1-A
e 1-B (Calcolo differenziale e integrale per funzioni
reali di una e di più variabili, equazioni differenziali).
Il corso tratta specificamente corso la propagazione
delle onde sia nello spazio libero sia in un sistemi di
conduttori. Parendo dalle equazioni di Maxwell
vengono derivati i metodi di soluzione delle equazioni
delle onde. Sono introdotti i concetti più rilevanti per la
trattazione di sistemi fisici di trasmissione anche
mediante esercitazioni con Software specifici.
Il corso intende presentare un panorama della
situazione attuale nel campo di ricerca della fisica delle
particelle. Vengono esposti i principali
metodi
(sperimentali e teorici) comunemente usati per
ottenere i risultati, lo stato della conoscenza ad oggi e
le problematiche ancora aperte.
Il corso intende presentare alcune tematiche di ricerca
attuale in Fisica dello Stato Solido. Particolare
attenzione verrà posta nell’ individuare le ragioni
fisiche delle fenomenologie e dei modelli presentati e
nell’indicare alcuni risultati attesi e applicazioni
possibili.
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7.4 Contenuto dei corsi
Biofisica 1
Bioinformatica 1
Bioinformatica funzionale 1
Chimica
Complementi
classica
di
fisica
Complementi
generale
di
fisica
Il corso introduce gli aspetti strutturali e le proprieta’
fisiche delle macromolecole biologiche che ne
giustificano la stabilita’ e la funzione in vivo. L’enfasi
del corso e’ centrata sulle proteine
Nel DNA genomico di un organismo vivente e’
contenuto, in forma codificata, il progetto e le modalita’
di funzionamento dell’organismo stesso. Il corso e’
focalizzato all’estrazione ed all’analisi dell’informazione
contenuta negli oltre 200 genomi noti a tutt’oggi.
Argomenti centrali sono l’evoluzione proteica,
l’omologia ed i relativi algoritmi, la predizione della
struttura delle proteine, gli alberi evolutivi e le matrici di
scoring. Il corso fa esteso uso delle risorse software
disponibili sul Web.
Il corso si propone di fornire le nozioni di base per
l'analisi statistica ed informatica dei dati di espressione
genica. In tale ambito verranno presentate le diverse
tecniche statistiche e di machine learning impiegate
per la classificazione di tessuti biologici su basi
funzionali e per l'individuazione di geni correlati a
malattie tumorali o di tipo genetico.
Obiettivi del corso sono l’acquisizione di conoscenze
nel campo della struttura e delle proprietà delle
sostanze chimiche in relazione alla loro composizione
ed al loro stato di aggregazione e nel campo della
reattività delle sostanze chimiche e degli equilibri di
reazione in diverse situazioni e condizioni.
Gli argomenti trattati sono: struttura elettronica,
elementi e sistema periodico, legame chimico e
struttura delle molecole e dei solidi, soluzioni liquide,
nomenclatura chimica. Reazioni chimiche ed equilibrio
termodinamico, equilibri omogenei ed eterogenei,
reazioni acido-base e redox, elettrochimica, elementi
Il corso presenta complementi ed applicazioni varie di
alcuni argomenti della Fisica Classica. Scopo del corso
e` integrare ed approfondire le conoscenze di fisica
classica dello studente, anche tramite la applicazione a
diversi problemi.
-Modulo 1: Complementi di elettromagnetismo:
meccanismi di polarizzazione e magnetizzazione,
anisotropia nei solidi, dipendenza dalla temperatura.
Complementi di ottica: indice di rifrazione e
conducibilità, dispersione, velocità di gruppo e
birifrangenza; lenti ottiche ed elettromagnetiche.
Complementi di termodinamica: sistemi aperti,
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7.4 Contenuto dei corsi
Elettronica 1
Fisica biologica
Fisica dei dispositivi
semiconduttore
Fisica dell'atmosfera
Fisica dell'oceano
Fisica generale 1A
a
potenziale
chimico,
processi
irreversibili
e
termoelettrici.
-Modulo 2: Gruppi di Lorentz e Poincaré – elementi di
algebra tensoriale – grandezze fisiche rilevanti per il
loro carattere tensoriale. Simmetrie caratterizzanti i
fenomeni elettromagnetici (invarianza di Lorentz e
invarianza di gauge) – Formulazione covariante
dell’elettrodinamica nel vuoto con il principio d’azione –
Le equazione di Maxwell in forma covariante.
Invarianza di Gauge e gradi di libertà del campo
elettromagnetico – Energia, impulso e momento
angolare associati al campo elettromagnetico – stati di
polarizzazione di un’onda elettromagnetica.
Principi fisici, descrizione ed applicazioni di moderni
sensori
Il corso analizza equilibri termodinamici e processi di
trasporto attraverso membrane in sistemi modello e in
membrane biologiche,con particolare enfasi ai
meccanismi di eccitabilità e di conduzione del segnale
elettrico in membrane eccitabili
Il corso illustra i meccanismi fisici alla base del
funzionamento dei più comuni dispositivi a
semiconduttore. La prima parte del corso spiega alcuni
concetti di teoria a bande, propedeutici alla successiva
trattazione dei dispositivi. Nella seconda parte
vengono presentati alcuni dispositivi a semiconduttore
tra cui giunzioni, dispositivi ad effetto di campo,
transistor e dispositivi quantistici a dimensionalità
ridotta, analizzandoli nel loro comportamento sia
microscopico che macroscopico.
L’obiettivo del corso e di dare una conoscenza di base
dei processi dinamici e termodinamici nell’atmosfera
con particolare riferimento ai processi fisici che
governano la struttura e i fenomeni nei strati piu bassi
dell’atmosfera terrestre
Il
corso
tratta
principalmente
la
dinamica
oceanografica in relazione al campo meteorologico di
vento e di pressione e della marea astronomica per
fornire conoscenze di base e tecniche sperimentali per
l’analisi di dati oceanografici
Il corso da’ le basi della meccanica classica. Vengono
trattate la cinematica e la dinamica del punto materiale
e dei sistemi di punti materiali.
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7.4 Contenuto dei corsi
Fisica generale 1B
Fisica generale 2A
Fisica generale 2B
Fisica generale 2C
Fisica moderna
Fondamenti di astrofisica e
cosmologia
Fondamenti di ecologia
Geofisica
Geometria A
Il corso da’ le basi dell’elettromagnetismo nel vuoto.
Vengono trattate le leggi dell’elettrostatica, delle
correnti stazionarie, del magnetismo e dell’induzione
elettromagnetica fino ad arrivare alle equazioni di
Maxwell in forma integrale.
Il corso tratta l’elettromagnetismo nella materia, le
onde ed in particolare le onde elettromagnetiche,
l’ottica fisica e geometrica.
Il corso ha per oggetto la termologia, i principi della
termodinamica, i potenziali termodinamici con
applicazioni principalmente ai gas perfetti e di Van der
Waals ed elementi di teoria cinetica.
Vengono inoltre trattati elementi di statica e dinamica
dei fluidi ideali.
Il corso continua la trattazione della meccanica
classica ed ha come argomenti la meccanica del corpo
rigido ed i principi della meccanica dei fluidi.
Il corso fornisce una breve introduzione alla relatività
speciale, alla meccanica quantistica nella sua
formulazione ondulatoria e alla fisica statistica.
Tecniche di osservazione del cosmo. Astrofisica
stellare: meccanismi di formazione, produzione di
energia, quasi equilibri stellari, stelle classiche e
particolari, morte delle stelle. Astrofisica delle galassie:
classificazione e distribuzione delle galassie, loro
equilibrio interno e loro formazione. Elementi di
cosmologia: equazioni di Friedman, background
cosmico, risultati recenti dalle supernovae antiche e
dal background cosmico.
Il corso si propone di introdurre i concetti fondamentali
dell’ecologia di base per favorire l’acquisizione, da
parte dello studente, di una cultura d’ambiente a
indirizzo sistemico. Si analizzeranno in particolare la
struttura ed il funzionamento dei sistemi ecologici e le
interazioni ed i processi che risultano in atto tra
comparti biotici ed abiotici.
Campo gravimetrico, suo potenziale,
anomalie gravimetriche e loro interpretazione.
Elasticità ed onde sismiche. Onde di volume e teoria
dei raggi. Metodi inversi in sismologia.
Modellazione della struttura interna della Terra.
Fisica della sorgente sismica.
Il corso tratta la geometria analitica del piano e dello
spazio. ed in particolare i seguenti argomenti: il
metodo cartesiano. Rette e piani. Coniche e quadriche.
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7.4 Contenuto dei corsi
Geometria B
Inglese
Laboratorio 1A
Laboratorio 1B
Laboratorio 2A
Laboratorio 2B
Laboratorio 3A
Laboratorio di calcolo A
Laboratorio di calcolo B
Rappresentazioni parametriche. Proiezioni. Simmetrie.
Rotazioni. Retta tangente e piano osculatore a una
curva in un punto.
Il corso tratta l’algebra lineare ed in particolarei
seguenti argomenti: spazi vettoriali. Basi e dimensione.
Ortogonalità. Trasformazioni lineari e matrici.
Determinante e caratteristica. Sistemi lineari.
Diagonalizzazione
Traduzione di testi scientifici (inglese/italiano)
Ascolto e esercizi di comprensione.
Il corso tratta gli elementi introduttivi al laboratorio:
l’analisi dimensionale e le unità di misura, le
caratteristiche degli strumenti di misura, il concetto di
misura e di indeterminazione sulla misura, la
propagazione degli errori massimi e statistici; il metodo
dei minimi quadrati. Vengono inoltre introdotti concetti
elementari relativi alla probabilità ed alle variabili
aleatorie. Il corso comprende esercitazioni di
laboratorio relative alla meccanica.
Il corso tratta delle principali tecniche di analisi dati
utilizzate in laboratorio, con particolare riferimento ai
concetti propri delle distribuzioni di probabilità e della
statistica inferenziale.
Questi concetti vengono applicati in esercitazioni
pratiche di laboratorio su misure di tipo meccanico ed
elettrico.
Il corso presenta i fondamenti dell’elettronica analogica
e l’uso della strumentazione di base per la
visualizzazione e l’elaborazione di segnali analogici
Il corso introduce lo studente ai concetti fondamentali
dell’elettronica digitale e mostra come un sistema
digitale possa essere utilizzato al fine di compiere
misure di grandezze fisiche con grande precisione ed
in modo automatizzato
Il corso si propone di insegnare a realizzare
esperienze di fisica che utilizzino metodologie di
trattamento numerico e condizionamento del segnale
e di acquisizione dati. Le relative metodologie vengono
a tal fine introdotte.
Il corso si propone di fornire le nozioni di base per la
realizzazione di programmi di media complessita' utili
per il calcolo scientifico. Vengono introdotti il
linguaggio C++, l'uso di librerie grafiche ed elementi di
calcolo numerico.
Il corso introduce i rudimenti delle tecniche di
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7.4 Contenuto dei corsi
Laboratorio di elettronica 1
Laboratorio
ambientale 1
di
fisica
Laboratorio
biologica 1
di
fisica
Lingua inglese
Meccanica analitica
Meccanica dei fluidi 1
Meccanica quantistica 1
Meccanica quantistica 2
Meccanica razionale 1
acquisizione dati, analisi e simulazione più
frequentemente utilizzate in Fisica. Le esercitazioni al
computer utilizzano il linguaggio C++ in ambiente
Linux
Vengono forniti, sia mediante lezioni frontali, sia
attraverso attività di laboratorio, gli elementi
indispensabili per l’utilizzo delle tecniche e degli
strumenti dell’elettronica nel lavoro e nella ricerca
scientifica
Vengono introdotti e sviluppati in laboratorio quattro
ambiti di attività del fisico nel campo del monitoraggio
ambientale: Radioattività ambientale, inquinamento
atmosferico, radiazioni non ionizzanti, inquinamento
acustico
Il Corso vuole fare acquisire agli studenti esperienza
relativa a metodi biofisici per lo studio e
caratterizzazione di sistemi biologici. In particolare
verranno
trattate
tecniche
microscopiche
in
fluorescenza a singolo e doppio fotone, microscopia a
scansione di forza, e verra’ progettato e realizzato un
sistema ibrido bio-nano-strutturato come campione
commune.
Principi elementari. Principi Variazionali ed Equazioni
di Lagrange. Equazioni di Hamilton. Traformazioni
canoniche. Teoria di Hamilton Jacobi. Applicazioni.
Cinematica dei mezzi continui. Leggi di conservazione
e moto in un fluido. Fluidi irrotazionali. Introduzione
fenomenologica alla turbolenza.
Richiami e complementi di meccanica ondulatoria
unidimensionale. Meccanica ondulatoria in piu'
dimensioni. Spin e meccanica quantistica. Dinamica
quantistica. Il momento angolare in meccanica
quantistica.
Particelle
identiche.
Metodi
di
approssimazione e applicazioni.
Il corso si propone di consolidare la conoscenza della
meccanica quantistica acquisita nel corso di
Meccanica Quantistica 1 attraverso lo studio di vari
metodi di calcolo ed applicazioni, fra cui: applicazioni
della teoria delle perturbazioni indipendenti e
dipendenti dal tempo alla fisica atomica, elementi di
teoria della diffusione ed approssimazione di Born,
l'approssimazione semiclassica.
Il corso è finalizzato all’acquisizione dei concetti di
base della Meccanica Analitica, nei suoi aspetti
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7.4 Contenuto dei corsi
Meccanica razionale 2
Metodi
fisica 1
matematici
della
Metodi
statistici
computazionali
e
Ottica applicata
Proprietà
materiali
ottiche
Reti Neurali
Sistemi dinamici
Storia della fisica 1
dei
Lagrangiani (statica e dinamica dei sistemi olonomi) e
Hamiltoniani (trasformazione di Legendre, equazioni di
Hamilton, trasformazioni canoniche, teoria di HamiltonJacobi)
Il corso verte sull’approfondimento dei fondamenti
geometrici della Meccanica Analitica
Spazi L^1 e L^2 e teoremi fondamentali di densita' e di
annullamento in questi spazi. Integrali di Fourier su L^1
e
L^2
,
loro
proprieta'
e
aplicazioni.
Basi Hilbertiane in spazi L^2: le basi di Fourier;
funzioni di Legendre e di Hermite, armoniche sferiche.
Trasformata di Laplace e applicazioni.
Nella prima parte, il corso tratta le nozioni di base di
probabilita`, statistica e teoria dei processi stocastici,
con applicazioni a problemi fisici. Nella seconda parte
vengono trattati alcuni metodi di simulazione al
calcolatore quali il metodo di Monte Carlo e la
dinamica molecolare. Nel corso sono comprese
esercitazioni al calcolatore.
Introduzione al linguaggio dell’ottica fisica: onda piana,
interferenza,
diffrazione.
Esempi
sperimentali
applicativi su sensori di microspostamenti; misure
mediante
polarimetro
digitale;
applicazione
dell’olografia digitale.
Il corso vuole fornire gli strumenti per lo studio di
proprietà ottiche e morfologiche di materiali attraverso
l’analisi dello stato di polarizzazione della luce riflessa
(spettroellissometria ed analisi spettroellissometrica
applicata alla crescita dei materiali ed alla loro
caratterizzazione). Il corso è corredato di esercitazioni
pratiche.
Il corso verte sulle tecniche di calcolo ad alto
parallelismo che permettono un trattamento flessibile
dei dati in ingresso in modo da apprendere da una
serie di esempi la “regola” soggiacente agli stessi e
poterla quindi generalizzare a nuovi casi. Si ottengono
così strutture di calcolo che tollerano errori, che
“imparano”ad eseguire nuovi compiti.
Il corso affronta lo studio della dinamica dei sistemi
non lineari che, oltre alle usuali evoluzioni, mostrano
traiettorie molto complicate, all’apparenza casuali,
fortemente dipendenti dalle condizioni iniziali. Le
tecniche apprese vengono poi applicate all’analisi di
modelli di sistemi fisici e biologici.
Il corso tratta il passaggio dalla fisica classica alla
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7.4 Contenuto dei corsi
Storia della fisica 2
Struttura della material 1
meccanica quantistica, a partire dalla scoperta
dell’elettone (1897) fino alla nascita della prima teoria
atomica quantistica (1913), con particolare riferimento
agli aspetti fenomenologici che hanno portato a questa
svolta nella fisica.
Il corso tratta alcuni aspetti della vecchia meccanica
quantistica, quali la nascita del principio di esclusione
di Pauli e la scoperta dello spin dell’elettrone. Viene
inoltre analizzato lo sviluppo della fisica nucleare dalla
scoperta del protone (1919) fino alla scoperta della
radioattività indotta da neutroni (1934).
Il metodo statistico e gli insiemi. Insieme
microcanonico. Insieme canonico. Insieme gran
canonico. La formula di Gibbs dell' entropia. Il gas
ideale. Statistiche di Bose-Einstein and FermiDirac. Gas perfetto debolmente degenere. Il gas di
Fermi. Elettroni nei metalli. La condensazione di
Bose. Gas di fotoni. La capacità termica dei solidi. Il
modello di Debye. Gas di fononi. Calore specifico di
una molecola biatomica. Metodi Montecarlo in
meccanica statistica.
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7.4 Contenuto dei corsi
