corso di laurea in fisica

CORSO DI LAUREA IN FISICA
Nell’a.a. 2007 - 2008 sono attivati:
la laurea di primo livello in Fisica, di durata triennale
la laurea specialistica in Fisica, di durata biennale
LAUREA DI PRIMO LIVELLO IN FISICA
(Classe 25)
Possono immatricolarsi alla laurea di primo livello in Fisica coloro che siano in possesso del titolo di diploma di Scuola
secondaria di II livello. La Facoltà organizza nel mese di settembre un test d’accesso non selettivo, ma obbligatorio.
La durata regolare del Corso di Laurea è di tre anni. Il numero di crediti da acquisire è in media di 60 per anno, per un
totale di 180 nei tre anni.
Il credito formativo universitario (CFU) è l’unità di misura del lavoro di apprendimento necessario allo studente per
l’espletamento delle attività formative prescritte per il conseguimento del titolo di studio. Ad un credito corrispondono
25 ore di lavoro di apprendimento, comprensive di ore di lezione, esercitazione, laboratorio, seminario e di altre attività
formative, ivi comprese le ore di studio individuale.
Il tempo riservato allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale è pari al 60% dell’impegno orario
complessivo, con possibilità di percentuali minori per singole attività formative ad elevato contenuto sperimentale o
pratico.
Prerequisiti richiesti per l’iscrizione
I prerequisiti richiesti per l’iscrizione alla Laurea in Fisica sono gli stessi che vengono richiesti per l’iscrizione a
qualsiasi Laurea della Facoltà di Scienze, e precisamente:
-
buone capacità di comprensione di un testo;
buone capacità logiche;
conoscenza di elementi di matematica elementare (trigonometria, equazioni e disequazioni di I e II grado,
geometria e metodi algebrici elementari).
Sulla verifica di queste capacità e conoscenze vertono principalmente i test di Facoltà. Essi comprendono poi, ma in
misura molto limitata, alcuni test su concetti elementari di Fisica, Chimica e Informatica.
Il test di accesso citato precedentemente mira a verificare che lo studente possegga i prerequisiti prima elencati. E’
molto utile consultare, collegandosi al sito della Facoltà di Scienze (http://www.scienzemfn.unisa.it), i test assegnati lo
scorso anno. Inoltre, è attualmente attiva la piattaforma Archimede sul sito
http://delta 4.dmi.unisa.it/archimede
Collegandosi a tale piattaforma, e seguendo la procedura di iscrizione, lo studente può accedere a servizi che
comprendono: l’illustrazione degli argomenti richiesti per soddisfare i prerequisiti di iscrizione, problemi risolti e
problemi da risolvere relativi a tali argomenti, l’assistenza interattiva di tutor. Sulla piattaforma saranno inoltre tra breve
inseriti tutti i test dati negli scorsi anni.
Obiettivi formativi
• possedere una buona conoscenza di base dei diversi settori della fisica classica e moderna;
• avere familiarità con il metodo scientifico di indagine e, in particolare, con la costruzione di modelli e la loro
verifica;
• possedere competenze operative e di laboratorio;
• saper comprendere ed utilizzare strumenti matematici ed informatici adeguati;
• essere capaci di operare professionalmente in ambiti definiti di applicazione, quali il supporto scientifico alle
attività industriali, mediche, sanitarie e concernenti l’ambiente, il risparmio energetico ed i beni culturali, nonché le
varie attività rivolte alla diffusione della cultura scientifica;
• essere in grado di utilizzare efficacemente, in forma orale e scritta, almeno una lingua dell’Unione Europea, oltre
l’italiano, nell’ambito specifico di competenza e per lo scambio di informazioni generali;
• essere in possesso di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione e la gestione dell’informazione;
• essere capaci di lavorare in gruppo, di operare con definiti gradi di autonomia e di inserirsi prontamente negli
ambienti di lavoro.
Nell’a.a 2007-2008 è stato concepito un nuovo ciclo di laurea in Fisica di primo livello. Per questo ciclo sono
previsti ancora i due curricula attivati nel ciclo precedente:
ƒ
ƒ
Curriculum SCIENZE FISICHE
Curriculum FISICA PER L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA NELL’AMBIENTE, NELLA SANITÀ E NEI
PROCESSI PRODUTTIVI
Nell’ A.A. 2007-08 viene attivato solo il primo anno del nuovo ciclo, che è comune ai due curricula. Attualmente,
il ciclo completo è stato disegnato solo per il curriculum Scienze Fisiche. Il secondo ed il terzo anno del
curriculum Fisica per l’Innovazione Tecnologica nell’Ambiente, nella Sanità e nei Processi Produttivi sono in via
di definizione per poter offrire un percorso il più efficace possibile agli studenti che intendano interrompere gli
studi dopo il conseguimento del titolo triennale, e trovare collocazione nel mondo del lavoro. La configurazione
definitiva di questo secondo curriculum sarà definita entro i tempi della programmazione didattica 2008/2009, in
modo che gli studenti iscritti all’anno comune nell’A. A. 2007-2008 siano messi in grado di scegliere prima
dell’inizio del secondo anno di corso tra i due curricula.
Obiettivi dei curricula:
-
Il curriculum Scienze Fisiche è concepito per quegli studenti che intendano continuare gli studi nel biennio
della Laurea Specialistica. Esso, quindi, fornisce gli strumenti tecnici, concettuali e metodologici della
tradizionale formazione del Fisico, strumenti indispensabili ad affrontare la successiva formazione specialistica
nei vari settori avanzati della Fisica moderna e contemporanea. Detto questo, è da puntualizzare che, se durante
il corso degli studi lo studente decidesse di non voler più continuare al livello superiore, la formazione fornita
in questo curriculum gli avrebbe fornito comunque validi strumenti per un inserimento nel mondo del lavoro.
-
Il curriculum Fisica per l’Innovazione Tecnologica nell’Ambiente, nella Sanità e nei Processi Produttivi è
inteso a fornire agli studenti che intendessero conseguire la sola Laurea Triennale gli strumenti più idonei alle
richieste del mercato del lavoro, pur mantenendo, nei loro aspetti essenziali, gli elementi metodologici generali
tipici della formazione del Fisico. Il Curriculum manterrà quindi in comune con quello di Scienze Fisiche i
corsi del primo anno ed alcuni corsi formativi (come le Fisiche Classiche e i Laboratori del II anno), ma si
differenzierà per un congruo numero di crediti nei corsi del II anno e, in misura maggiore, nei corsi del III
anno che avranno caratteristiche più operative ed un maggior numero di laboratori.
E’ da sottolineare che la scelta di questo curriculum da parte degli studenti che hanno intenzione di proseguire
gli studi nella Laurea Specialistica non è opportuna, poichè li caricherebbe di una quantità non indifferente di
debiti formativi da recuperare per poter affrontare i corsi della Laurea Specialistica. Tali debiti sono associati a
quei corsi ritenuti fondamentali per il curriculum Scienze Fisiche e non presenti nel curriculum Fisica per
l’Innovazione Tecnologica nell’Ambiente, nella Sanità e nei Processi Produttivi; questi debiti potrebbero
essere controbilanciati, ma solo in parte, da crediti formativi ottenuti riconoscendo come caratterizzante per la
Laurea Specialistica qualche esame specifico del secondo curriculum.
In generale, è bene che gli studenti che hanno dei dubbi su come configurare il loro piano di studi prima
dell’iscrizione al secondo anno di corso si rivolgano preventivamente al loro Tutor ed al Presidente dell’Area
Didattica.
Nota:
Gli studenti iscritti negli anni accademici precedenti seguono l’ordinamento in vigore all’epoca dell’iscrizione e per essi
la laurea di primo livello resta articolata nei curricula:
ƒ
ƒ
Curriculum SCIENZE FISICHE
Curriculum FISICA PER L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA NELL’AMBIENTE, NELLA SANITÀ E NEI
PROCESSI PRODUTTIVI
la cui struttura rimane quella del ciclo precedente.
Nell’A.A. 2007-08 verranno attivati solo il secondo e il terzo anno di questo ordinamento.
Sbocchi professionali:
™ Curriculum “SCIENZE F I S I C HE ”
Supporto scientifico in attività industriali, nonchè in tutte le attività rivolte alla diffusione della cultura scientifica.
In particolare questo corso di studi può sfociare nell’insegnamento oppure nella ricerca (se prolungato al secondo
livello).
™ Curriculum “FISICA PER L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA NELL’AMBIENTE, NELLA SANITÀ E NEI
PROCESSI PRODUTTIVI”
Gli studenti iscritti a questo curriculum possono scegliere percorsi didattici per la formazione di:
¾ esperto per il controllo delle vibrazioni meccaniche e per i servizi nazionali di controllo del territorio;
¾ esperto di apparecchiature e strumenti complessi nelle strutture sanitarie pubbliche e private con capacità di
elaborazione ed acquisizione di segnali e immagini;
¾ esperto nell’elaborazione statistica dei dati relativi a problematiche ambientali;
¾ esperto di rilievi dosimetrici e più in generale di problemi di sicurezza nel capo delle radiazioni ionizzanti;
¾ esperto di progettazione e caratterizzazione di dispositivi a stato solido.
Inoltre i laureati di questo curriculum saranno in possesso dei requisiti tecnico-professionali richiesti dalla legge n.
46/90 per la nomina a responsabile tecnico delle imprese che svolgono attività di
installazione nell'ambito di edifici civili degli impianti: elettronici, di riscaldamento, idrosanitari, a gas, di
sollevamento, antincendio elettrici relativi sia ad edifici civili sia industriali.
LAUREA SPECIALISTICA IN FISICA
(Classe 20/S)
L’iscrizione alla laurea specialistica è consentita a coloro che abbiano già conseguito la Laurea di primo livello
in Fisica o laurea affine. In particolare:
-
agli studenti provenienti dal curriculum Scienze Fisiche della Laurea Triennale di Salerno è consentita
l’iscrizione senza debiti formativi;
agli studenti provenienti dal curriculum Fisica per l’Innovazione Tecnologica nell’Ambiente, nella Sanità e nei
Processi Produttivi della Laurea Triennale di Salerno è consentita l’iscrizione con debiti formativi
corrispondenti agli esami obbligatori del curriculum Scienze Fisiche non presenti nel secondo curriculum, e
con eventuali crediti formativi, soggetti a delibera del Consiglio di Area Didattica di Fisica, corrispondenti ad
esami specifici del secondo curriculum non presenti nel curriculum Scienze Fisiche.
Per quanto riguarda studenti provenienti da altre Università, l’iscrizione alla Laurea Specialistica e
l’attribuzione contestuale di debiti e crediti formativi dipenderanno dallo specifico curriculum presentato, e
saranno deliberati dal Consiglio di Area Didattica di Fisica.
Il corso di laurea prevede:
™ Attività didattiche obbligatorie (comuni). Tali attività sono finalizzate all’acquisizione di una solida
preparazione scientifica avanzata che permetta sia l’inserimento in ambiti di ricerca, sia la capacità di utilizzare
moderne e sofisticate strumentazioni di misura.
™ Attività didattiche di settore: dall’A.A. 2007-08 è prevista l’articolazione in quattro curricula:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
FISICA TEORICA E ASTROFISICA
STRUTTURA DELLA MATERIA
FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI
GEOFISICA, FISICA DELL’AMBIENTE E DEI SISTEMI NATURALI
Tali attività, completate dal lavoro di tesi, permettono la formazione di figure specializzate in vari ambiti della
Fisica Moderna.
Il Consiglio di Corso di Laurea, all’atto della programmazione didattica annuale, determina i corsi di
insegnamento specifici (di settore) sulla base delle richieste degli studenti, delle competenze locali e delle
risorse disponibili.
Gli obiettivi formativi qualificanti, sono riportati nel regolamento didattico del Corso di Laurea in Fisica.
ORGANIZZAZIONE DIDATTICA GENERALE
LO SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI HA INIZIO IL 1 OTTOBRE 2007 E TERMINA IL 7 GIUGNO 2008
L’anno accademico 2005-2006 è stato suddiviso in due periodi della durata di 13 settimane ciascuno :
1° periodo 1 Ottobre 2007 – 19 Gennaio 2008
2° periodo 3 Marzo 2007 – 7 Giugno 2008
Durante questi periodi si terranno i corsi organizzati in moduli costituiti da un numero variabile di CFU. Ogni CFU
corrisponde a 8 ore di lezioni frontali a carattere teorico oppure a 12 ore di lezioni frontali a carattere sperimentale. I
periodi sono intervallati da circa un mese di pausa per consentire allo studente di sostenere le prove di esame .
La valutazione dei moduli avviene solo nei periodi di intervallo dalle lezioni.
In ogni periodo sono previste due prove di valutazione per i moduli svolti nel periodo immediatamente precedente. Nei
mesi di luglio e settembre si svolgono le prove di recupero per tutti i moduli di insegnamento.
Il Consiglio di Area Didattica può deliberare che vengano fissati appelli al di fuori della programmazione precedente
per motivate esigenze.
Tra le attività di tipologia f) sono previsti tirocini o attività pratiche equivalenti. Il tirocinio va effettuato presso le
strutture pubbliche o private con le quali vengono stipulate convenzioni oppure presso laboratori universitari di ricerca.
Sbocchi professionali:
Tra le attività che il laureato specialista è in grado di svolgere si indicano in particolare:
- Le attività di ricerca fondamentale e applicata;
- Le attività di promozione e sviluppo dell’innovazione scientifica e tecnologica, nonché di gestione e progettazione
delle tecnologie;
- Le attività professionali e di progetto in ambiti correlati con le discipline fisiche, nei settori dell’industria,
dell’ambiente, della sanità, dei beni culturali e della pubblica amministrazione.
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA COMPLETA PER L’A.A. 2007-08
CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN FISICA
CURRICULUM SCIENZE FISICHE
I anno
Modulo
Settore
Fisica Classica I
FIS/01
Laboratorio di Fisica FIS/01
I
Analisi Mat. I
MAT/05
Analisi Mat. II
MAT/05
CFU
Teor.
(ore)
8 (64)
4 (32)
4 (32)
CFU
CFU
Lab/Es.
(ore)
4 (32)
12
Attività
Copertura Docente
Formative
caratterizz.
car. did.
6 (72)
6
caratterizz.
car. did.
2 (16)
1 (8)
6
5
base
base (4) +
affin.-int.
(1)
Pace (8) + Bozza
(4)
/ Nuovo
Ricercatore (4) *
Costabile
2 (16)
1 (8)
6
5
3
base
base
sede
Supplenza
Supplenza
(3 cfu) +
car. did. (2
cfu)
car. did
car. did
car. did.
INF/01
6 (72)
6
base
car. did.
La Torre
FIS/01
6 (72)
6
caratterizz. car. did.
(3) + sede
(3)
affine-int. car. did.
Costabile
Geometria I
Geometria II
Complementi
di
Fisica Classica I
Laboratorio
di
Informatica
Laboratorio di Fisica
II
MAT/03
MAT/03
FIS/01
4 (32)
4 (32)
3 (24)
Chimica
CHIM/03 6 (48)
6
Cavaliere (2)
Sparano
Miranda
Romano
Proto
Nota: a) Laboratorio di Fisica I e Laboratorio di Fisica II fanno un’unica prova
b) Fisica Classica I e Complementi di Fisica Classica I fanno un’unica prova
c) Analisi Mat. I e Analisi Mat. II fanno un’unica prova
d) Geometria I e Geometria II fanno un’unica prova
* La parte del corso riguardante le esercitazioni (4 CFU) è sdoppiata per permettere una più capillare
assistenza agli studenti.
II anno (da attivare nell’A.A. 2008/09)
Modulo
Settore
Fisica Classica
II
Laboratorio di
Fisica III
Analisi Mat. III
Analisi Mat. IV
Complementi di
Fisica Classica
II
FIS/01
CFU
Teor.
(ore)
8 (64)
CFU
Lab/Es.
(ore)
4 (32)
CFU
Attività
Copertura Docente
Formative
12
caratterizz.
FIS/01
6 (72)
6
sede
MAT/05 4 (32)
MAT/05 4 (32)
FIS/01
3 (24)
2 (16)
1 (8)
6
5
3
affin.-int.
affin.-int.
sede
Meccanica
FIS/02
Analitica
Laboratorio di FIS/01
Fisica IV
Fisica
FIS/03
Computazionale
Corsi
ad
Autonoma
Scelta
Inglese
6 (48)
2 (16)
8
caratterizz.
6 (72)
6
sede
6
sede
6 (48)
6
3
III anno (da attivare nell’A.A. 2009/10)
Modulo
Settore
Fisica
Quantistica I
Fisica
Quantistica
II
Fisica della
Materia
Fisica
Nucleare
FIS/02
CFU
Teor.
(ore)
5 (40)
FIS/02
CFU
Attività
Copertura Docente
Formative
5
caratterizz.
5 (40)
5
caratterizz.
FIS/03
6 (48)
6
caratterizz.
FIS/04
6 (48)
6
9
caratterizz.
(3) + sede
(3)
sede
6
sede
Laboratorio FIS/01
di
Elettronica
Metodi
FIS/02
Matematici
della Fisica
Corsi
ad
Autonoma
Scelta
Corso
a
scelta *
Tipologia f
Prova Finale
CFU
Lab/Es.
(ore)
9 (126)
6 (48)
3
3
sede
9
6
* Da scegliere in un’opportuna rosa
CURRICULUM FISICA PER L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA NELL’AMBIENTE, NELLA
SANITÀ E NEI PROCESSI PRODUTTIVI
I anno
Modulo
Settore
Fisica Classica I
FIS/01
CFU
Teor.
(ore)
8 (64)
CFU
CFU
Lab/Es.
(ore)
4 (32)
12
Attività
Copertura Docente
Formative
caratterizz.
car. did.
Pace (8) + Bozza
(4)
/ Nuovo
Ricercatore (4) *
Laboratorio di Fisica FIS/01
I
Analisi Mat. I
MAT/05
Analisi Mat. II
MAT/05
4 (32)
4 (32)
6 (72)
6
caratterizz.
car. did.
2 (16)
1 (8)
6
5
base
base (4) +
affin.-int.
(1)
Costabile
2 (16)
1 (8)
6
5
3
base
base
sede
Supplenza
Supplenza
(3 cfu) +
car. did. (2
cfu)
car. did
car. did
car. did.
INF/01
6 (72)
6
base
car. did.
La Torre
FIS/01
6 (72)
6
caratterizz. car. did.
(3) + sede
(3)
affine-int. car. did.
Costabile
Geometria I
Geometria II
Complementi
di
Fisica Classica I
Laboratorio
di
Informatica
Laboratorio di Fisica
II
MAT/03
MAT/03
FIS/01
4 (32)
4 (32)
3 (24)
Chimica
CHIM/03 6 (48)
6
Cavaliere (2)
Sparano
Miranda
Romano
Proto
Nota: a) Laboratorio di Fisica I e Laboratorio di Fisica II fanno un’unica prova
b) Fisica Classica I e Complementi di Fisica Classica I fanno un’unica prova
c) Analisi Mat. I e Analisi Mat. II fanno un’unica prova
d) Geometria I e Geometria II fanno un’unica prova
* La parte del corso riguardante le esercitazioni (4 CFU) è sdoppiata per permettere una più capillare
assistenza agli studenti.
Il II e III anno del curriculum Fisica per l’Innovazione Tecnologica nell’Ambiente, nella Sanità e nei Processi
Produttivi saranno definiti nella programmazione didattica 2008 – 2009.
Offerta didattica per gli studenti immatricolati prima del 2007 – 08
CURRICULUM SCIENZE FISICHE
(II ANNO PRECEDENTE CICLO)
Modulo
Settore
Fisica Classica II
FIS/01
Laboratorio
di
Fisica III
Analisi Mat. III
Laboratorio
di
Fisica IV
Meccanica
Analitica
Fisica
Computazionale
Analisi numerica
Relatività Speciale
Corsi a scelta nella
Tabella A
FIS/01
CFU
Teor.
(ore)
8 (64)
CFU
CFU
Lab/Es
(ore)
4 (32) 12
Attività
Copertura
Formative
Docente
caratterizz. car. did.
6 (72)
6
sede
car. did.
Fusco (8) + Avella
(4)/ Blasone (4) *
A. Nigro
2 (16)
6 (72)
6
6
affine-int.
sede
Suppl.
car. did.
S. Pagano
MAT/05
FIS/01
4 (32)
FIS/02
6 (48)
6
caratterizz. car. did.
A. Romano
MAT/08
3 (24)
3
affine-int.
car. did.
C. Noce
MAT/08
FIS/02
3 (24)
3 (24)
3
3
6
base
sede
sede
Supplenza
car. did.
Blasone
Chimica
CHIM/03
Corsi a scelta dello
studente
6 (48)
6
3
affine-int.
car. did.
Proto
Nota: a) Laboratorio di Fisica III e Laboratorio di Fisica IV fanno un’unica prova
b) Fisica Classica II e Relatività Speciale fanno un’unica prova
* La parte del corso riguardante le esercitazioni (4 CFU) è sdoppiata per permettere una più capillare
assistenza agli studenti.
CORSI TABELLA A
Modulo
Astronomia
Generale
Calcolo delle probabilità e statistica
matematica
Geometria IV
Settore
CFU
Teor.
(ore)
FIS/05
CFU
Lab/
Es.
(ore)
CFU Attività
Copertura
Formative
6 (48)
Docente
sede
car. did.
G. Scarpetta
sede
mut. C. L.
Informatica
sede
sede
mut. C. L.
Matematica
mut. C. L.
Chimica
mut. C. L.
Chimica
mut. C. L.
Chimica
car. did.
sede
car. did.
S. De
Martino
Corberi
sede
mut. Ind.
Fis. Inn. Tecn.
car. did.
M. Polichetti
6
MAT/06
6
MAT/03
6
Chimica fisica I
CHIM/02
Strutturistica
chimica
Laboratorio di
chimica
Fisica dei fluidi
CHIM/02
sede
6
sede
4
CHIM/03
sede
3
FIS/02
3 (24)
3
Fisica computaz.
avanzata
Laboratorio di
elettronica digitale
Laboratorio di
Magnetismo
Metodi Speriment.
della Scienza dei
Materiali
MAT/08
3 (24)
3
FIS/01
3 (36)
3
FIS/01
3 (36)
sede
3
FIS/01
3 (36)
sede
car. did.
agg. grat.
L. Maritato
3
Corsi attivati e offerti per autonoma scelta
Teoria della Diffusione
Modelli e Metodi matematici:
reti neurali
FIS/02
FIS/02
3 (24)
3 (24)
3
car. did. agg. grat.
car. did.
Citro
Marinaro
3
(III ANNO PRECEDENTE CICLO)
Modulo
Settore
CFU
Teor.
(ore)
CFU
Lab/Es.
(ore)
CFU
Attività
Formative
Copertura
Docente
Fisica della Materia
Fisica Nucleare
FIS/03
FIS/04
6 (48)
6 (48)
Fisica Quantistica I
Fisica Quantistica II
Laboratorio di Elettronica
Laboratorio di Fisica della
Materia
Laboratorio di
Fisica
Nucleare e Subnucleare I
Metodi Matematici della
Fisica:
Meccanica Statistica
Corsi tipologia f
Prova finale
FIS/02
FIS/02
FIS/01
FIS/03
4 (32)
2 (16)
6
6
FIS/04
MAT/07
4 (32)
FIS/02
3 (24)
2 (16)
1 (8)
9 (108)
3 (36)
6
3
9
3
caratterizz.
caratterizz.
(3) + sede
(3)
caratterizz.
caratterizz.
sede
sede
3 (36)
3
sede
2 (24)
6
affi.-int. (3) car. did.
+ sede (3)
caratterizz.
car. did.
3
9
6
car. did.
car. did.
Noce
Grella
car. did.
car. did.
car. did.
car. did.
Vitiello
Busiello
Attanasio
Cucolo
car. did.
Virgili
Illuminati
Citro
CURRICULUM FISICA PER L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA NELL’AMBIENTE,
NELLA SANITÀ E NEI PROCESSI PRODUTTIVI
(II ANNO PRECEDENTE CICLO)
II anno
Modulo
Settore
CFU
Teor.
(ore)
Fisica
Classica II
FIS/01
8 (64)
Laboratorio
di Fisica III
FIS/01
CFU
Lab/Es
.
(ore)
4 (32)
CFU Attività
Formative
Copertu
ra
caratterizz.
12
6 (72)
sede
6
Analisi
Matematica III
MAT/05
4 (32)
Fisica Computazionale
MAT/08
3 (24)
Analisi
numerica
MAT/08
3 (24)
2 (16)
affine-int.
6
affine-int.
3
base
3
Laboratorio
di Fisica IV
FIS/01
6 (72)
Laboratorio di
elettronica
digitale
Corsi a scelta
nella Tabella
B
Chimica
FIS/01
3 (36)
sede
6
sede
car. did.
Docente
(comune con il
Curriculum Scienze
Fisiche)
(comune con il
Curriculum Scienze
Fisiche)
(comune con il
Curriculum Scienze
Fisiche)
(comune con il
Curriculum Scienze
Fisiche)
(comune con il
Curriculum Scienze
Fisiche)
(comune con il
Curriculum Scienze
Fisiche)
Bobba
3
sede
CHIM/03
6 (48)
6
6
affine-int.
.
(comune con il
Curriculum Scienze
Fisiche)
Laboratorio
di Chimica
CHIM/03
3 (36)
affine-int.
3
Elaborazione
INGdi segnali fisici INF/06
ci e loro
codifica
Laboratorio di
FIS/01
acquisizioni
dati
3 (24)
sede
mutuato
C. L.
Chimica
Supplenza
esterna
3
3 (36)
sede
car. did.
Carapella
3
Nota: a) Laboratorio di Fisica III e Laboratorio di Fisica IV fanno un’unica prova
b) Chimica e Laboratorio di Chimica fanno un’unica prova
CORSI TABELLA B
Modulo
Settore
CFU
Teor.
(ore)
FIS/02
3 (24)
Fisica
Computaz.
Avanzata
Introduzione
alla sismologia
Metodi inversi
in Geofisica
Introduzione
alla
geodinamica
Introduzione
all’analisi
delle serie
temporali
Tecniche
fotolitografiche
Laboratorio di
Magnetismo
MAT/08
3 (24)
FIS/06
3 (24)
Metodi
Sperimentali
della Scienza
dei Materiali
Modelli e Metodi matematici: reti neurali
FIS/01
Fisica
dei Fluidi
CFU
Lab/
Es.
(ore)
CFU
3
Attività
Formati
ve
Copertura
sede
sede
3
sede
3 (24)
FIS/06
3 (24)
(comune
con
il
curriculum Scienze
Fisiche)
(comune con il
curriculum Scienze
Fisiche)
De Martino
sede
car.. did.
agg. grat.
car.. did.
sede
car.. did.
Crescentini
sede
car.. did.
Falanga
sede
car.. did.
agg. grat.
mut. Ind.
Scienze
Fisiche
mut. Ind.
Scienze
Fisiche
Carapella
car. did.
Marinaro
3
FIS/06
Docente
Amoruso
3
3
FIS/06
3 (24)
3
FIS/01
3
(36)
3
(36)
FIS/01
3
sede
3
3
(36)
sede
3
FIS/02
3 (24)
sede
3
Corsi attivati e offerti per autonoma scelta
Teoria della Diffusione
FIS/02
3 (24)
Fisica e applicazioni per le tecnologie
informatiche
FIS/01
6(48)
(comune con Scienze
Fisiche)
3
Car. Did. Costabile
6
(III ANNO PRECEDENTE CICLO)
III anno
Modulo
Settore
Fisica Moderna
1 (parti A e B)
Fisica
Moderna 2
Laboratorio di
Elettronica
FIS/02
CFU
Teor.
(ore)
4 (32)
FIS/02
4 (32)
Laboratorio di
Fisica
della
Materia
CFU Attività
Formative
Docente
caratterizz.
car. did.
2 (16)
6
caratterizz.
car. did.
Illuminati (A)
+ Busiello (B)
Virgili
FIS/01
9 (108)
9
caratterizz.
(3) + sede (6)
FIS/03
3 (36)
3
caratterizz.
3 (36)
3
caratterizz.
2 (24)
6
affine-int. (3)
+ sede (3)
FIS/02
3 (36)
3
caratterizz.
car. did.
(comune con
Curriculum
Scienze
Fisiche)
(comune con
Curriculum
Scienze
Fisiche)
(comune con
Curriculum
Scienze
Fisiche)
(comune con
Curriculum
Scienze
Fisiche)
Carapella
FIS/03
3 (36)
3
caratterizz.
car. did.
Pagano
FIS/02
3 (36)
3
caratterizz.
Suppl. est.
Gratuita
FIS/03
3 (36)
3
sede
Mutuato da
Curr. Scien
ze Fisiche)
oppure
oppure
contratto
contratto
4 (32)
oppure
TFDB
Corsi tipologia
f
Prova finale
Copertura
6
Laboratorio di FIS/04
Fisica Nucleare
e Subnucleare
I
Metodi MateMAT/07
matici
della
Fisica
Laboratorio di
acquisizione
dati II
Laboratorio di
elettronica
digitale II
Dispositivi
elettronici a se
miconduttore
Laboratorio di
magnetismo
CFU
Lab/Es
(ore)
2 (16)
FIS/07
9
6
il
il
il
il
PROVA FINALE
Per conseguire la Laurea di primo livello in Fisica lo studente deve sostenere una prova finale. Obiettivo di tale prova è
di verificare la capacità del laureando di esporre e discutere un argomento di carattere fisico, oralmente e per scritto, con
chiarezza e padronanza. La prova finale consiste nella stesura di un elaborato scritto e in una esposizione orale davanti
ad una commissione di laurea. Per l’ammissione alla prova finale lo studente deve aver conseguito i 174 crediti
formativi riportati nella prima tabella. I crediti formativi acquisiti devono essere valutati in trentesimi con eccezione di
9 CFU, tipologia f, che sono acquisiti senza valutazione. La valutazione finale per il conseguimento della laurea viene
fatta in frazioni di 110.
LAUREA SPECIALISTICA IN FISICA
Premessa: a partire dal prossimo anno accademico la Laurea Specialistica in Fisica è stata parzialmente ridisegnata nel
modo seguente:
-
per ognuno dei 4 curricula (che rimangono quelli della precedente programmazione) sono stati differenziati ed
ampliati i Laboratori Specialistici, che diventano Laboratori Specialistici di Indirizzo, che caratterizzano
fortemente un curriculum, ed ai quali vengono assegnati 12 CFU (rispetto ai 6 CFU che costituivano il
Laboratorio Specialistico unificato nella vecchia programmazione). Fa eccezione, per evidenti motivi, il
curriculum di Fisica Teorica e Astrofisica che mantiene 6 CFU obbligatori di Laboratorio Specialistico;
-
in corrispondenza con l’ampliamento del Laboratorio Specialistico, per ogni curriculum vengono un po’ ridotti
i CFU dedicati ai corsi curriculari; complessivamente, per ogni curriculum, sommando i CFU dei corsi
curriculari con quelli del Laboratorio Specialistico, si ottengono 36 CFU specifici di indirizzo;
-
per ogni curriculum è stato introdotto un corso di Complementi di 12 CFU, affidato ad un docente esperto della
materia associata al curriculum, che ha lo scopo di ampliare la preparazione dello studente dedicata
specificamente alla tesi di Laurea di secondo livello; sommando a questi 12 CFU i 21 CFU dedicati
esplicitamente alla tesi, ed i 9 CFU di tirocinio, anch’essi connessi con la tesi, si ottengono complessivamente
42 CFU dedicati alla preparazione della tesi che, sommati ai precedenti 36 CFU di corsi curriculari, danno un
totale di 78 CFU su 120 complessivi dedicati specificamente al settore specialistico prescelto.
Curriculum Fisica Teorica e Astrofisica
I anno
modulo
settore
Fisica teorica I
(Comune a tutti i
Curricula)
Laboratorio
specialistico di Fisica
Teorica e Astrofisica*
Metodi matematici della
Fisica (Comune a tutti i
Curricula)
Teoria delle interazioni
fondamentali
Struttura della materia
(Comune a tutti i
Curricula)
Meccanica
statistica(Comune a tutti
FIS/02
CFU
teor
(ore)
4 (32)
CFU
CFU
Lab/Es
(ore)
2 (16)
Attività
formative
Copertura Docente
caratterizz.
car. did.
Scarpetta
base
car. did.
De Siena
caratterizz.
car. did.
Vitiello
caratterizz.
car. did.
Mancini
caratterizz.
car. did.
Corberi
6
FIS/01
6 (72)
base
6
MAT/07
4 (32)
2 (16)
6
FIS/04
6 (48)
6
FIS/03
6 (48)
6
FIS/02
6 (48)
6
i Curricula)
Relatività –
Elettrodinamica
Classica (Comune a
tutti i Curricula)
Teoria dei Campi
Corso curriculare (vedi
tabella)
Corsi Autonoma Scelta
FIS/02
6 (48)
FIS/02
6 (48)
6
6
base
car. did.
Mercaldo
caratterizz.
curriculare
car. did.
Mercaldo
6
6
* Laboratorio a scelta tra le prime parti degli altri tre indirizzi
II anno
modulo
settore
Corsi curriculari
(vedi tabella)
Complementi di Fisica
Teorica e Astrofisica
Corsi tipologia f
Tesi
CFU
teor
(ore)
CFU
Lab/Es
(ore)
CFU
Attività
formative
Copertu Docente
ra
ambito sede
18
FIS/04
caratterizz.
car. did. Scarpetta
agg. grat.
CFU
Attività
formative
Copertur Docente
a
6
ambito sede
car. did.
6
ambito sede
ambito sede
car. did.
car. did.
agg. grat.
contratto
car. did. Illuminati
(3) +car.
did. agg.
grat. (3)
car. did. Rabuffo
12
9
21
TABELLE DEI CURRICULARI (tra cui scegliere 24 CFU)
modulo
settore
Astrofisica
FIS/05
CFU
teor
(ore)
6 (48)
Relativita` Generale
Lenti Gravitazionali
FIS/02
FIS/05
6 (48)
6 (24)
Astrofisica II
Fisica Teorica II
FIS/05
FIS/02
3 (24)
6 (48)
CFU
Lab/Es
(ore)
6
3
ambito sede
ambito sede
6
Transizione di fase e
fenomeni critici
Teoria dei Campi II
FIS/02
3 (24)
ambito sede
6
FIS/02
3 (24)
ambito sede
6
Sistemi Dinamici
De
Cesare
Lambiase
Scarpetta
FIS/02
3 (24)
ambito sede
3
car. did. Vitiello
agg. grat.
car. did. Blasone
agg. grat.
Curriculum: Fisica delle Particelle Elementari
I anno
modulo
settore
CFU
teor
CFU
CFU
Lab/Es
Attività
formative
Copertura Docente
Fisica teorica I
(Comune a tutti i
Curricula)
Laboratorio
specialistico di Fisica
delle Particelle
Elementari
Metodi matematici della
Fisica (Comune a tutti i
Curricula)
Teoria delle interazioni
fondamentali (Comune
a tutti i Curricula)
Struttura della materia
(Comune a tutti i
Curricula)
Meccanica
statistica(Comune a tutti
i Curricula)
Relatività –
Elettrodinamica
Classica (Comune a
tutti i Curricula)
Teoria dei Campi
(Comune a tutti i
Curricula)
Corsi Autonoma Scelta
FIS/02
(ore)
4 (32)
(ore)
2 (16)
caratterizz.
6
FIS/01
12
(144)
base (6) +
caratterizz.
(6)
Suppl.
esterna
gratuita
12
MAT/07
4 (32)
FIS/04
6 (48)
2 (16)
base
6
caratterizz.
6
FIS/03
6 (48)
FIS/02
6 (48)
FIS/02
6 (48)
caratterizz.
6
caratterizz.
6
base
6
FIS/02
6 (48)
caratterizz.
6
6
II anno
modulo
Corsi curriculari
(vedi tabella)
Complementi di Fisica
delle Particelle
Elementari
Corsi tipologia f
Tesi
settore CFU
teor
(ore)
CFU
CFU
Lab/Es
(ore)
Attività
formative
Copertura
Docente
car. did.
agg. grat.
Grella
ambito sede
18
FIS/04
caratterizz.
12
9
21
TABELLE DEI CURRICULARI
modulo
settore
Strumentazioni in
Fisica delle Alte Energie
Interazioni deboli
FIS/04
FIS/04
CFU
teor
(ore)
CFU
CFU
Lab/Es
(ore)
6 (72)
6
6 (48)
Attività
formative
Copertu Docente
ra
ambito sede
car. did. Bozza
agg. grat.
car. did. Grella
agg. grat.
car. did. Virgili
agg. grat.
ambito sede
6
Interazioni forti
FIS/04
6 (48)
ambito sede
6
Curriculum: Struttura della Materia
I anno
modulo
settore
CFU
teor
(ore)
4 (32)
Fisica teorica I
(Comune a tutti i
Curricula)
Laboratorio
specialistico di Struttura
della Materia
FIS/02
Metodi matematici della
Fisica (Comune a tutti i
Curricula)
Teoria delle interazioni
fondamentali
Struttura della materia
(Comune a tutti i
Curricula)
Meccanica statistica
(Comune a tutti i
Curricula)
Relatività –Elettrodinamica Classica (Comune
a tutti i Curricula)
Fisica dei sistemi a
Molticorpi
Corsi Autonoma Scelta
MAT/07
4 (32)
FIS/04
6 (48)
CFU
CFU Attività
Lab/Es
formative
(ore)
2 (16)
caratterizz.
Copertura Docente
6
FIS/01
12
(144)
base (6) +
caratterizz.
(6)
car. did.
(7) +car.
did. agg.
grat. (5)
12
2 (16)
Pace (4 car.
did. + 3 car.
did. agg.
grat.)
+
Cucolo (3
car. did. + 2
car. did.
agg. grat.)
base
6
caratterizz.
6
FIS/03
6 (48)
FIS/02
6 (48)
caratterizz.
.
6
caratterizz.
6
FIS/02
6 (48)
FIS/02
6 (48)
base
6
caratterizz.
car. did.
De Cesare
6
6
II anno
modulo
Corsi curriculari vedi
tabella
Complementi di Struttura
della materia
Corsi tipologia f
Tesi
settore CFU
teor
(ore)
CFU
CFU
Lab/Es
(ore)
Attività
formative
Copertura Docente
ambito sede
18
FIS/03
caratterizz.
12
9
21
car. did.
agg. grat.
Noce
TABELLE DEI CURRICULARI (tra cui scegliere 18 CFU)
modulo
settore CFU
teor
(ore)
Struttura della materia II FIS/03 3 (24)
Fisica dello stato solido I FIS/03 6 (48)
(parte A e B)
Proprietà magnetiche e di FIS/03
trasporto in
superconduttori
Dispositivi
FIS/03
superconduttivi
Metodi sperimentali per FIS/03
la fisica della materia
CFU
Lab/Es
(ore)
CFU
Attività
formative
Copertura
3
6
ambito sede
ambito sede
3 (24)
3
ambito sede
car. did.
Rabuffo
car. did. agg. Busiello
grat.
(A)/Avella
(B)
car. did. agg. Pace
grat.
3 (24)
3
ambito sede
3
ambito sede
3 (72)
Docente
car. did. agg. Costabile
grat.
car. did. agg. Attanasio
grat.
Curriculum: Geofisica, Fisica dell'Ambiente e dei Sistemi Naturali
I anno
modulo
settore
Fisica teorica I
(Comune a tutti i
Curricula)
Laboratorio
Specialistico di
Geofisica, Fisica
dell'Ambiente e
dei Sistemi
Naturali
Metodi matematici della Fisica
(Comune a tutti i
Curricula)
Teoria delle
interazioni
fondamentali
Struttura della
materia (Comune
a tutti i Curricula)
Meccanica
statistica(Comune
a tutti i Curricula)
Relatività –
Elettrodinamica
Classica
(Comune a tutti i
Curricula)
Corso curriculare
Corsi Autonoma
FIS/02
CFU
teor
(ore)
4 (32)
CFU
Lab/Es
(ore)
2 (16)
CFU
Attività
formative
Copertura Docente
caratterizz.
6
FIS/01
12 (144)
base (6) +
caratterizz.
(6)
12
MAT/07
4 (32)
FIS/04
6 (48)
FIS/03
6 (48)
2 (16)
base
6
caratterizz.
6
caratterizz.
6
FIS/02
6 (48)
FIS/02
6 (48)
caratterizz.
6
base
6
6
6
curriculare
Tip. D
car. did.
(4) + car.
did. agg.
grat. (8)
Scarpa
Scelta
II anno
modulo
settore CFU
teor
(ore)
Corsi curriculari (vedi
tabella)
Complementi di Geofisica,
Fisica dell'Ambiente e dei
Sistemi Naturali
Corsi tipologia f
Tesi
CFU
CFU
Lab/Es
(ore)
Copertura Docente
ambito sede
18
FIS/06
caratterizz.
Car. did.
agg. grat.
Scarpa
12
9
21
TABELLE DEI CURRICULARI (tra cui scegliere 24 CFU)
modulo
settore CFU
teor
(ore)
Neurodinamica
Sismologia
FIS/02
FIS/06
3 (24)
3 (24)
Fisica Terrestre
FIS/06
6 (24)
CFU
Lab/
Es
(ore)
CFU
Attività formative Copertura Docente
3
ambito sede
ambito sede
car. did.
car. did.
agg. grat.
car. did.
agg. grat.
car. did.
agg. grat.
car. did.
3
ambito sede
6
Fisica dell’atmosfera
FIS/06
3 (24)
ambito sede
3
Analisi delle serie
temporali
Analisi dei dati geofisici
FIS/06
3 (24)
ambito sede
Crescentini
De Martino
Falanga
3
FIS/06
3 (24)
ambito sede
car. did.
agg. grat.
car. did.
agg. grat.
3
Sistemi Dinamici
Marinaro
Falanga
FIS/02
3 (24)
ambito sede
3
Amoruso
Blasone
Corsi offerti nell’Autonoma Scelta (per tutti i curricula)
modulo
settore CFU
teor
(ore)
Fisica dello Stato Solido II FIS/03 6 (48)
(parti A e B)
Materiali speciali
FIS/01 3 (24)
CFU
CFU
Lab/Es
(ore)
FIS/01
car. did.
Noce (A) / Romano (B)
car. did.
agg. grat.
car. did.
agg. grat.
Cucolo
6
3
Materiali magnetici
innovativi
Copertura Docente
3 (24)
3
Maritato
DISPOSIZIONI SUGLI OBBLIGHI DI FREQUENZA
Per ciascun modulo l’attestato di frequenza verrà conseguito dagli studenti che avranno frequentato almeno il 75% delle
ore relative al modulo stesso.
Il responsabile del corso effettua gli accertamenti ed ammette lo studente a sostenere l’esame. Se lo studente non ottiene
l’attestazione di frequenza ad uno o più corsi, ha l’obbligo di frequentare i corsi nei quali non ha ottenuto l’attestato di
frequenza nell’anno successivo. Lo studente può tuttavia far presenti le proprie ragioni al Consiglio di Corso di Area.
Per le attività di tirocinio è richiesto l’obbligo della frequenza che è certificata dal Tutore.
ESAMI DI PROFITTO
La valutazione dei moduli avviene nei periodi di intervallo tra le lezioni:
1° sessione 21 Gennaio – 1 Marzo
2° sessione 9 Giugno – 31 Luglio
3° sessione Settembre
Nella I sessione sono previste due prove di valutazione per i moduli svolti nel I semestre.
Nella II sessione sono previste due prove di valutazione per i moduli svolti nel II semestre.
Nei mesi di LUGLIO e SETTEMBRE si svolgeranno le prove di recupero per tutti i moduli di insegnamento.
ESAME DI LAUREA RELATIVO AL NUOVO ORDINAMENTO
Per conseguire la Laurea di primo livello in Fisica lo studente deve sostenere una prova finale. Obiettivo di tale prova è
di verificare la capacità del laureando di esporre e discutere un argomento di carattere fisico, oralmente e per scritto, con
chiarezza e padronanza. La prova finale è pubblica e consiste nella esposizione e discussione di un elaborato scritto
davanti ad una commissione di laurea. Per l’ammissione alla prova finale lo studente deve aver conseguito 174 crediti
formativi. I crediti formativi acquisiti devono essere valutati in trentesimi con eccezione di al più 9 CFU, tipologia f,
che possono essere acquisiti senza valutazione. La valutazione finale per il conseguimento della laurea viene fatta in
frazioni di 110.
Per conseguire la Laurea Specialistica in Fisica lo studente deve sostenere l'esame di laurea, consistente nella
discussione di una tesi scritta , approvata dal professore relatore. La preparazione della tesi scritta ha luogo sotto la
guida e la supervisione del professore relatore.
Superato l'esame di laurea, lo studente consegue il titolo di Dottore in Fisica indipendentemente dall'indirizzo scelto del
quale potrà essere fatta menzione nel certificato di laurea.
Lo studente può rivolgersi al coordinatore didattico per avere indicazioni sugli argomenti di tesi disponibili.
ESAME DI LAUREA RELATIVO AL VECCHIO ORDINAMENTO
Per essere ammesso all'esame di laurea, lo studente deve aver superato un numero di esami equivalente a 18 annualità
Deve inoltre presentare una tesi scritta , approvata dal professore relatore.
L'esame di laurea consiste nella discussione della tesi, nonché nell'esposizione e nel commento di una o più memorie
della Letteratura scientifica (tesina).
Superato l'esame di laurea, lo studente consegue il titolo di Dottore in Fisica indipendentemente dall'indirizzo scelto del
quale potrà essere fatta menzione nel certificato di laurea.
La preparazione della tesi scritta ha luogo sotto la guida e la supervisione del professore relatore.
Lo studente può rivolgersi al coordinatore didattico per avere indicazioni sugli argomenti di tesi disponibili.
L'assegnazione dell'argomento di tesi può avvenire se lo studente ha superato tutti gli esami del primo e del secondo
anno ed almeno tre dei seguenti esami: Struttura della materia, Istituzioni di fisica teorica, Metodi matematici della
fisica, Esperimentazioni di fisica III e Istituzioni di fisica nucleare e subnucleare.
REGOLAMENTO PER ESAME DI LAUREA RELATIVO AGLI STUDENTI PROVENIENTI DA ALTRI
CORSI DI STUDIO
Ai fini della valutazione della carriera accademica pregressa di studenti provenienti da altri corsi di Laurea o diplomi
universitari, il voto di ammissione all’esame di Laurea di primo livello, sarà calcolato come la media ponderata espressa
in centodecimi (con arrotondamento all’unità inferiore se la prima cifra decimale è compresa tra 0 e 4, e all’unità
superiore se compresa tra 5 e 9) calcolata in base ai CFU dei voti di ogni singola attività formativa. Si intende che fanno
parte di questa valutazione solo le attività dalle quali lo studente viene esonerato al momento dell’iscrizione al corso di
Laurea in Fisica.
PROPEDEUDICITA’ E SBARRAMENTI RELATIVI AL NUOVO ORDINAMENTO
Il Consiglio di Area Didattica ha stabilito le seguenti regole di propedeuticità:
-
Fra gli esami contrassegnati dallo stesso nome e distinti solo per il numero progressivo (per
esempio, Fisica Classca I, Fisica Classca II ecc.) tutti quelli contrassegnati con numero
inferiore sono propedeutici a tutti quelli contrassegnati con numero superiore;
Tutti gli esami, esclusi quelli di Laboratorio, che si riferiscano a contenuti di Fisica Classica,
comunque denominati, ed, inoltre, tutti gli esami di Analisi Matematica e di Geometria sono
propedeutici a tutti gli esami del III anno;
Gli esami di Laboratorio del primo biennio che si riferiscano ad esperienze di Fisica sono
propedeutici a tutti gli esami di Laboratorio del III anno.
PROPEDEUDICITA’ E SBARRAMENTI RELATIVI AL VECCHIO ORDINAMENTO
Possono sostenere l'iscrizione al quarto anno soltanto quegli studenti che abbiano sostenuto almeno otto esami annuali.
Il Consiglio di Corso di Area potrà stabilire la propedeuticità di certi esami rispetto ad altri.
PIANI DI STUDIO INDIVIDUALI RELATIVI AL VECCHIO ORDINAMENTO
Gli studenti immatricolati al vecchio ordinamento, dovranno concordare il loro piano di studi del IV anno col
Presidente del Consiglio di Area Didattica, o con il coordinatore didattico.
Gli studenti del IV anno con un piano di studi approvato possono conservarlo. Nel caso in cui la denominazione degli
esami inclusi nel loro piano di studi non compaia più esplicitamente nell'offerta didattica, consultando un tutore
possono individuare i moduli equivalenti da seguire, considerando che 3 moduli (da 3 CFU ciascuno) costituiscono una
annualità.
Ogni anno lo studente può proporre un piano di studio individuale in sostituzione di quello ufficiale (statutario) o di un
precedente diverso piano di studio individuale. A tale scopo deve presentare domanda entro il 15 dicembre.
La proposta deve riguardare l'intero corso degli studi e deve prevedere lo stesso numero di insegnamenti del piano di
studio ufficiale.
Il Consiglio di Area Didattica accetta, con eventuali modifiche, o respinge la proposta dello studente.
Non si indicano norme assolute per l'accettabilità dei piani di studio. In linea di massima si ritiene che non siano
sostituibili i seguenti insegnamenti: Fisica Generale I e II, Analisi Matematica I e II, Meccanica analitica con elementi
di meccanica statistica, Esperimentazioni di Fisica I, II e III, Struttura della materia, Istituzioni di fisica teorica, Metodi
matematici per la fisica e Istituzioni di fisica nucleare e subnucleare. Sempre in linea di massima si ritiene inoltre che
non possono essere violate le norme di propedeuticità. Si consiglia in ogni caso di discutere la proposta con il presidente
del Consiglio di Area Didattica o con il coordinatore didattico prima della presentazione del piano di studio individuale.
IMMATRICOLAZIONE O ISCRIZIONE DEI LAUREATI E DEGLI STUDENTI PROVENIENTI DA ALTRI
CORSI DI LAUREA DELL'UNIVERSITA' DI SALERNO O DA ALTRE UNIVERSITA' OVVERO DALLO
STESSO CORSO DI LAUREA IN FISICA
Gli studenti che si trovino in una di tali condizioni possono ottenere il riconoscimento di tutta o di parte della loro
carriera scolastica e dei relativi esami in luogo di corsi e di esami del corso di Fisica dell'Università di Salerno.
Il riconoscimento degli esami è subordinato all'esito di eventuali colloqui integrativi aventi lo scopo di accertare la
rispondenza dei programmi con quelli del corso di laurea in Fisica e di colmare le eventuali lacune.
E’ richiesto in ogni caso un colloquio nel caso si richieda il riconoscimento di esami sostenuti da più di otto anni.
Nel passaggio al nuovo ordinamento di studenti già iscritti al corso di laurea in Fisica (vecchio ordinamento) la
conversione degli esami superati è regolata dalle tabelle di conversione che seguono. Tuttavia gli esami sostenuti da
più di 8 anni sono convertiti con modalità differenti e genericamente considerati equivalenti a 3 moduli. In ogni caso i
curricula di studenti contenenti esami di questo tipo sono soggetti a giudizio del consiglio di Area Didattica che si
riserva le ammissioni al nuovo ordinamento previo il sostenimento di colloquio.
TABELLE DI CONVERSIONE AL NUOVO ORDINAMENTO
TABELLA A: per gli studenti immatricolati nell'aa 2000/01 al corso di Laurea in Fisica
ESAMI SOSTENUTI
Analisi Matematica
(AM1- AM2- AM3- AM4- AM5)
Esperimentaz.Fisica I
(L1-L2-L3-L4)
Geometria
(G1-G2-G3)
Fisica Generale I
(FC1- FC2- FC3- FC4- FC5)
EQUIVALENTI
A:
Analisi Matematica I, Analisi Matematica II, Analisi Numerica
Laboratorio di Fisica I, Laboratorio di Fisica II
Geometria, Libera scelta 3 CFU
Fisica Classica I, Fisica Classica II, Complementi di Fisica Classica oppure
Laboratorio di Elettronica Digitale.
TABELLA B: per gli studenti immatricolati prima dell'aa 2000/01 al corso di Laurea in Fisica∗
ESAMI SOSTENUTI
Analisi Matematica I
Analisi Matematica II
Chimica
Esperimentaz.Fisica I
Esperimentazioni Fisica II
Fisica Generale I
Fisica Generale II
Geometria
Meccanica Razionale
Struttura della Materia
Istituzioni di Fisica Teorica
Esperimentaz. di Fisica III
Istit. di Fisica Nucleare e Subnucl.
Metodi Matematici della Fisica
EQUIVALENTI A:
Analisi Matematica I e II
Analisi Matematica III, 6 CFU curriculari
Chimica, 6 CFU libera scelta
Laboratorio di Fisica I e II
Laboratorio di Fisica III e IV
Fisica Classica I e II
Fisica Classica III e IV
Geometria, 6 CFU curriculari
Meccanica Analitica con Elementi di Meccanica Statistica, 6 CFU curriculari
Fisica della Materia, Laboratorio di Elettronica e Magnetismo
Fisica Quantistica I e II, Relatività Speciale
Lab. di Fisica Nuc. I, Lab. di Fisica della Materia I, Lab. di Elettronica II
Fisica Nucleare, Teoria della Diffusione
Metodi Matematici della Fisica I e II, 3 CFU libera scelta, 3 CFU curriculari
CONVERSIONE DEL TITOLO DI DIPLOMA IN METODOLOGIE FISICHE IN LAUREA DI PRIMO LIVELLO
Gli studenti in possesso del Diploma Universitario in Metodologie Fisiche possono richiedere il titolo di laurea
triennale in Metodologie Fisiche (in corso di ridenominazione : laurea in Fisica Applicata) curriculum Fisica
Sanitaria. I crediti acquisiti dai Diplomati in Metodologie Fisiche che vogliono conseguire la Laurea triennale in
Metodologie Fisiche sono riconosciuti come di seguito:
Esame
Superato
nel
Diploma
Fisica Generale I
Analisi Matematica I
Calcolo Numerico (1 u. d.)
Esperimentazioni di Fisica I
Settore
Disciplinare
FIS/01
MAT/05
MAT/08
Crediti
Attività formative
Ambiti disciplinari
12
12
6
Caratterizzanti (b)
di base (a)
Affini o integrative
(c)
Discipl.Matem
Interd. e applicaz.
FIS/01
12
MAT/03
FIS/01
6
12
FIS/01
3
Caratterizzanti (b)
Algebra (1 u.d.)
Fisica Generale II
di base (a)
Caratterizzanti (b)
Esperimentazioni di Fisica II
Affini o integrative
Speriment. Appl.
Sperim. Applic.
Discipl.Matem
Sperim. Applic.
Interd. e applicaz.
∗
La tabella B non si applica agli studenti che pur essendo immatricolati prima dell’AA 2000/01 hanno avuto l’autorizzazione dal ccl a seguire i corsi
in forma modulare nell’AA 2000/01.
Quanto su riportato va riferito ad esami superati da meno di 8 anni. Per esami superati in tempi antecedenti il CCL si riserva di analizzare i
singoli curricula degli studenti interessati.
(c)
9
Caratterizzanti (b)
Strumentazioni Fisiche
(1 u. d.)
Matematica Applicata
(1 u.d.)
Chimica
Generale
ed
Inorganica
Struttura della Materia
(1 u.d.)
Istituzioni di Fisica Nucleare
e Subnucleare
Laboratorio di Fisica
(parte A) (1 u.d.)
Radioprotezione (1u.d.)
Fisica Sanitaria
Tecniche
Fisiche
per
Diagnostica Biomedica
Propagazione Ondosa
(1u.d.)
Laboratorio di Fisica
(parte B) (1 u.d.)
(in sostituzione di Lab. di
Fisica (parte A))
Stage
Per conseguire
crediti:
FIS/O2
Inglese
Tesi
Sperim. Applic.
6
libera scelta
MAT/08
6
affini o integrative
(c)
Interd. e applicaz.
CHIM/03
CHIM/02
FIS/03
6
6
6
affini o integr. (c)
Discipl. Chim.
FIS/04
6
ING-INF/05
6
Caratterizzanti (b)
Ambito di sede (d)
FIS/07
FIS/07
FIS/07
6
12
12
Ambito di sede (d)
Ambito di sede (d)
Ambito di sede (d)
FIS/02
6
Caratterizzanti(b)
INF/01
6
di base (a)
9
Altre (art.10 comma
1 lettera f)
FIS/01
libera scelta (d)
Caratterizzanti (b)
Microfisico e
d.struttura d. materia
Microfisico e
d.struttura d. materia
Teorico e dei fondam.
d. fisica
Discipl.Informat
la Laurea triennale in Fisica, curriculum Fisica Sanitaria devono inoltre acquisire i seguenti
9 crediti
3 crediti
9 crediti
TUTORATO
1. L'attività del tutorato è volta a fornire agli studenti la possibilità di recepire suggerimenti e consigli per
una buona organizzazione della vita universitaria, per conoscere gli obiettivi formativi, le competenze di base
necessarie e i metodi di studio per ciascun insegnamento. Inoltre, e’ volta ad assisterli nella elaborazione del
piano di studio e nella scelta della tesi di laurea più idonea per valorizzarne le competenze, le attitudini e gli
interessi.
2. Il tutorato è indirizzato a tutti gli studenti. Essi potranno contattare il loro tutore ogni volta che lo riterranno
opportuno e troveranno in lui un punto di riferimento.
3. L'assegnazione del tutore viene effettuata in seguito all’iscrizione e comunicata personalmente ad ogni studente.
4. Professori e ricercatori svolgono il compito di tutori per guidare il processo di formazione culturale degli studenti,
evitando tuttavia una specifica assistenza didattica che rimane compito dei docenti dei corsi istituzionali. Tutto
quanto riguarda il diritto allo studio e partecipazione alle attività universitarie culturali e sportive viene gestito dagli
organi già previsti per queste funzioni.
5. Il tutore ha l’obbligo di:
• controfirmare la richiesta relativa all’attività di tirocinio che conclude gli studi di I livello;
• concordare variazioni di piano di studio.
L’area didattica in Fisica non prenderà in considerazione attività di tirocinio e/o variazioni di piano di studio
che non siano state concordate col proprio tutore.
PROGRAMMI DEI MODULI RELATIVI ALLA LAUREA TRIENNALE IN FISICA
ANALISI MATEMATICA
TRIENNALE - 6 CFU)
Prof.
I – Limiti e funzioni di una variabile
(I ANNO LAUREA
Obiettivi formativi: Alla fine del corso gli allievi dovranno aver acquisito familiarità con gli strumenti ed i concetti di
base dell’analisi matematica, e dovranno essere in grado di risolvere almeno gli esercizi di media difficoltà connessi con
lo studio dei limiti di funzioni di una variabile reale.
Prerequisiti: Le conoscenze richieste sono quelle delle scuole medie superiori.
Contenuto del corso: Nozioni di teoria degli insiemi. Relazioni. Funzioni. Campo dei numeri reali. Insiemi numerici
notevoli N, Z e Q e loro proprietà. Funzioni reali e funzioni reali di una variabile reale. Limiti di funzioni. Successioni a
valori in R. Funzioni reali continue. Funzioni elementari. Limiti notevoli. Campo dei numeri complessi.
Testi consigliati:
1)E. Lanconelli “Lezioni di Analisi Matematica 1” Pitagora Editrice Bologna;
2)M. Troisi “ Analisi Matematica” Liguori Editore, Napoli;
3)A. Alvino, L. Carbone, G. Trombetti ” Esercitazioni di Matematica, vol. I, parte I” Liguori Editore, Napoli.
ANALISI MATEMATICA II – Serie, derivate ed integrali (I ANNO LAUREA TRIENNALE – 5 CFU)
PROF.SSA PAOLA CAVALIERE
Obiettivi formativi: Fornire i concetti fondamentali del calcolo differenziale ed integrale, nonché quelli di serie
numerica e funzionale, analizzandone le principali applicazioni.
Prerequisiti: Analisi Matematica I.
Contenuto del corso: Derivate - Definizione di derivata. Derivate e operazioni algebriche. Derivate delle funzioni
composte e delle funzioni inverse. Derivate delle funzioni elementari. Significato geometrico della derivata. Retta
tangente.
Applicazioni delle derivate. Studio di funzioni - Massimi e minimi relativi. Teorema di Fermat. I teoremi di Rolle e di
Lagrange. Funzioni crescenti e decrescenti: criterio di monotonia, caratterizzazione delle funzioni costanti in un
intervallo, criterio di stretta monotonia. Funzioni convesse e concave: criterio di convessità. Criterio per i punti di
massimo o di minimo. I teoremi di De L'Hopital. Studio del grafico di una funzione.
Integrazione secondo Riemann - Definizioni e notazioni. Interpretazione geometrica dell'integrale definito. Proprietà
degli integrali definiti: additività dell'integrale rispetto all'intervallo, linearità dell'integrale, confronto tra integrali.
Uniforme continuità e teorema di Cantor. Integrabilità delle funzioni continue. Primo e secondo teorema della media.
Integrali indefiniti - Primitive: caratterizzazione delle primitive di una funzione in un intervallo. Il teorema
fondamentale del calcolo integrale. La formula fondamentale del calcolo integrale. L'integrale indefinito e le sue
proprietà. Integrali indefiniti immediati. Integrazione per decomposizione in somma. Integrazione delle funzioni
razionali. Integrazione per parti. Integrazione per sostituzione.
Formula di Taylor - Resto di Peano. Uso della formula di Taylor nel calcolo dei limiti. Resto integrale. Resto di
Lagrange.
Serie numeriche - Definizioni. Serie a termini non negativi. La serie geometrica. La serie armonica. Criteri di
convergenza. Serie alternate. Convergenza assoluta. Proprietà commutativa delle serie.
Successioni e serie di funzioni - Successioni di funzioni: convergenza puntuale ed uniforme. I primi teoremi sulla
convergenza uniforme. I teoremi di passaggio al limite sotto il segno di integrale e di derivata. Convergenza uniforme e
monotonia. Serie di funzioni e loro proprietà. Serie di potenze e loro proprietà. Serie di Taylor. Serie di Fourier.
Convergenza delle serie di Fourier.
Testi consigliati:
1) C. D. Pagani- S. Salsa “ Analisi Matematica, vol 1 e vol. 2 “ Masson, Milano;
2) M. Troisi “ Analisi Matematica I” Liguori, Napoli;
3) A. Alvino - L. Carbone- G. Trombetti “Esercitazioni di Matematica, I vol., parte prima e parte seconda” Liguori,
Napoli.
ANALISI MATEMATICA III – Funzioni di più variabili, forme differenziali, integrali (II
ANNO LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof.
Obiettivi formativi: Ottenere che lo studente abbia un buon livello di chiarezza sulle tematiche trattate e sviluppi una
capacità di sintesi che lo aiuti ad affrontare varie problematiche nel corso dei suoi studi.
Prerequisiti: Argomenti trattati nei corsi di Analisi Matematica I e II.
Contenuto del corso: Funzioni di più variabili. Equazioni differenziali.: teoria e metodi risolutivi. Integrali curvilinei.
Calcolo differenziale su curve. Forme differenziali. Integrali multipli. Funzioni implicite.
Testi consigliati:
1) Baciotti , F. Ricci “Lezioni di Analisi Matematica 2” Levrotto e Bella Editrice;
2) N. Fusco , P. Marcellini - C. Sbordone “ Analisi Matematica II” Liguori Editore;
3) E. Giusti “ Analisi Matematica 2” Boringhieri Editore;
4) F. Conti, Calcolo, McGraw - Hill Libri Italia;
5) P. Marcellini, C. Sbordone “Esercitazioni di Analisi Matematica Volume II, parte seconda” Liguori Editore.
ANALISI NUMERICA – Risoluzione numerica di sistemi lineari, ambiente MATHLAB ( II
ANNO LAUREA TRIENNALE - 3CFU)
Prof.
Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è fornire allo studente un’introduzione ai metodi numerici, alla scelta e alla
costruzione di algoritmi per la matematica numerica e all’uso di ambienti per il calcolo scientifico.
Prerequisiti: Conoscenze di base di algebra lineare (calcolo vettoriale e matriciale, risoluzione di sistemi lineari ..) e
analisi matematica (limiti, derivate, integrali). È opportuna la conoscenza di rudimenti di programmazione. (variabili,
costanti, strutture algoritmiche).
Contenuto del corso: Risoluzione di un problema con il calcolatore: dal problema reale al metodo, all’algoritmo, alla
codifica, all’analisi dei risultati. Sorgenti e propagazione degli errori: nel modello, nel metodo, nella risoluzione col
calcolatore. Problema ben posto, ben condizionato. Stabilità di un algoritmo. Rappresentazione floating point;
Risoluzione di sistemi lineari; metodi diretti e iterativi; Metodo di eliminazione di Gauss; fattorizzazione LU; Metodi
iterativi per Sistemi Lineari: Metodi di Jacobi, Gauss-Seidel; Convergenza. Interpolazione polinomiale; Polinomio
interpolante di Lagrange. Errore; Convergenza. Funzioni polinomiali a tratti; Spline; Spline cubica interpolante.
Approssimazione nel senso dei minimi quadrati: caso discreto. Zero di una funzione. Il metodo di bisezione, delle
secanti e di Newton. Convergenza . Criteri di arresto. Metodi del punto fisso. Convergenza. Velocità ed ordine di
convergenza. Quadratura numerica. Formule di quadratura interpolatoria. Formule di Newton-Cotes. Grado di
accuratezza. Formule composite e adattive. Stima dell’errore. Formule di quadratura gaussiane. L’ambiente Matlab: il
linguaggio, l’ambiente di lavoro, i grafici, le primitive, la libreria di funzioni matematiche e di calcolo numerico.
Testi consigliati:
1) J.F.Epperson “Introduzione all'analisi numerica” Ed. Mc-Graw-Hil;
2) V. Comincioli “ Analisi Numerica “ Ed. Mc Graw Hill;
3) G. Monegato “ Fondamenti di Calcolo Numerico” Ed. Cluet;
4) Diapositive del docente;
5) Matlab Help Desk (on line).
ASTRONOMIA GENERALE ( II ANNO LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Gaetano Scarpetta
Obiettivi formativi: Comprendere e saper applicare i concetti fondamentali dell’astrometria e della meccanica celeste.
Prerequisiti: Gli argomenti di meccanica classica e di calcolo differenziale impartiti nei corsi del primo anno del corso
di laurea in Fisica.
Contenuto del corso:
La geometria della sfera – Sistemi di riferimento astronomici – Le trasformazioni di coordinate astronomiche – La
riduzione delle osservazioni di posizione I: la rifrazione atmosferica. – La riduzione delle osservazioni di posizione II:
l’aberrrazione stellare. – La riduzione delle osservazioni di posizione III: la parallasse – Meccanica celeste: il problema
a due corpi – Determinazioni d’effemeridi e d’elementi orbitali – Meccanica celeste: il problema a tre corpi, la
soluzione triangolare di Lagrange e la soluzione collineare di Eulero – Il problema ristretto dei tre corpi – Magnitudine
e colore di una stella.
Testi consigliati:
Appunti delle lezioni
Roy & D. Clarke – Astronomy, principles and practice - IoP Publishing
P. Bakulin – Astronomia Generale
Rosino – Lezioni di Astronomia, CEDAM Editore
Oltre che sugli appunti delle lezioni, si consiglia di studiare gli argomenti svolti sui manuali, per una più completa e
profonda comprensione. Lo svolgimento degli esercizi proposti e di quelli rilevanti dei testi è necessario per poter
raggiungere una sufficiente abilità di corretta applicazione dei concetti studiati.
CHIMICA (II ANNO LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. A. Proto
Obiettivi formativi: Fornire gli strumenti conoscitivi di base necessari alla comprensione dei principali fenomeni
chimici. Fornire le nozioni di base necessarie per stabilire le relazioni quantitative che si realizzano nei processi
chimici.
Prerequisiti: Fondamenti della matematica, della fisica e della chimica, quali possono essere acquisiti a livello di scuola
secondaria.
Contenuto del corso: Materia ed energia: classificazione e proprietà della materia. Struttura degli atomi e teoria
atomica. I composti chimici: gli elementi, introduzione alla tavola periodica, tipi di composti chimici, la mole,
nomenclatura dei composti inorganici. Il legame chimico: ionico, covalente, metallico; teoria di Lewis, teoria VB,
ibridizzazione di orbitali atomici, risonanza, orbitali molecolari, energie di legame. Stati di ossidazione. Reazioni
chimiche, introduzione alle reazioni in soluzione acquosa. Leggi della chimica, calcolo stechiometrico. Stati della
materia. Leggi dei gas. Liquidi solidi e forze intermolecolari. Trasformazioni di fase. Le soluzioni e le loro proprietà
fisiche, proprietà colligative. Termochimica, cenni di termodinamica. Cinetica chimica. Principi dell'equilibrio chimico.
Acidi e basi ed equilibri acido-base. Solubilità ed equilibri di ioni complessi. Equilibri redox. Solubilità. Calcolo di
solubilità e del KPS di sali poco solubili. Conducibilità di elettroliti. Cenni di elettrochimica. Le pile. Potenziali normali
di riduzione. Elettrodi di riferimento. Equazione di Nernst. Calcolo della f.e.m. di una pila.
Testi consigliati:
1)Kotz & Treichel “Chimica” Edi. SES;
2)Petrucci & Harwood “Chimica Generale” Piccin;
3)Corradini “Chimica generale” Ambrosiana;
4)P. Michelin Lausarot, G. A. Vaglio “Fondamenti di Stechiometria” Piccin.
COMPLEMENTI DI FISICA CLASSICA (I ANNO LAUREA TRIENNALE - 3 CFU )
Prof. Alfonso Romano
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Complementi di Meccanica e Termodinamica.
Testi consigliati:
DISPOSITIVI ELETTRONICI A SEMICONDUTTORE (III ANNO LAUREA TRIENNALE – 3
CFU)
Prof.
Obiettivi formativi: Fornire una conoscenza approfondita dei dispositivi e della tecnologia dei circuiti integrati.
Prerequisiti: nessuno.
Contenuto del corso: Il transistor bipolare: Funzionamento del transistor, caratteristiche I-V, effetti della temperatura,
effetti di secondo ordine. Modelli di transistor bipolari.
Il transistor MOS: Il condensatore MOS. Il transistor MOS: caratteristiche I-V, effetti della temperatura, effetti di
secondo ordine. Transistor MOS di potenza. Modelli di transistor MOS. Effetti della radiazione.
Circuiti digitali CMOS: Invertitori. Stadi buffer e input/output
Circuiti analogici CMOS:Specchi di corrente. Inseguitori. Amplificatori
Memorie MOS: EPROM, EEPROM, memorie Flash. Memorie statiche e dinamiche.
Processi di fabbricazione di circuiti integrati: Tecniche litografiche, ossidazione termica, impianto ionico, diffusione,
epitassia, deposizione di film, contatti ed interconnessioni.
Esempi di processi CMOS, BICMOS e FLASH
Regole di progetto.
Testi consigliati:
1) D. Widmann, H. Mader, H Friedrich “Technology of Integrated Circuits” Springer;
2) K. Hoffman “System Integration: from transistors design to large scale integrated circuits” Wiley;
3) G. Uncini “Tecnologie microelettroniche” Boringhieri.
ELABORAZIONE DI SEGNALI FISICI E LORO CODIFICA (II ANNO LAUREA
SPECIALISTICA - 3 CFU)
Prof.
Obiettivi formativi: Il corso è finalizzato all’ acquisizione di metodologie per l’analisi del segnale audio e video e
all’acquisizione delle conoscenze necessarie per la progettazione e lo sviluppo di modelli matematici che semplificano
l’interazione uomo-macchina.
Prerequisiti : nessuno
Contenuto del corso: Il corso di laboratorio prevede una parte di teoria e una parte di esercitazioni pratiche. Il
contenuto del corso si suddivide nei seguenti moduli:
MODULO I
Generalità sulla elaborazione dei segnali, Campionamento, Sistemi di elaborazione dei segnali, Principali applicazioni,
Segnali continui e discreti, Rappresentazione di segnali continui e segnali discreti nel dominio delle frequenze
(trasformate di Fourier, Laplace, e Zeta), Metodi di codifica e compressione del segnale vocale (Codifica LPC, Cenni
sullo standard MPEG), Quantizzazione scalare (cenni sulla quantizzazione vettoriale).
MODULO II
Il segnale vocale, Analisi acustica del segnale vocale, Il segnale video, Analisi del segnale video, La gestualità, Le
espressioni emotive nei gesti e nella voce, Applicazioni dell’analisi video ed audio in medicina, in fisica e in sistemi
informatici per lo sviluppo di Sistemi di dialogo interattivi.
Testi consigliati:
1) Cover-Thomas “Elements of Information Theory” J. Wiley, 1991;
2) Gersho-Gray “Vector Quantization and Signal Compression” Kluwer, 1991;
3) Oppenheim-Schafer “Discrete-time Signal Processing” Prentice-Hall 1989;
4) Articoli e dispense fornite dal docente.
FISICA CLASSICA I ( I ANNO LAUREA TRIENNALE – 8 + 4 CFU)
Prof. Sandro Pace, Dott. Cristiano Bozza, Dott.
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
Obiettivi formativi:
Prerequisiti: Matematica elementare di base (algebra , geometria,trigonometria). Gli strumenti matematici più specifici
vengono offerti in seno a corsi di analisi matematica paralleli e comunque accennati in seno al corso in oggetto.
Contenuto del corso:
Il metodo scientifico. Le grandezze fisiche e le unità di misura per lo spaio ed il tempo: i sistemi di riferimento
Grandezze scalari e vettoriali.
Cinematica del punto materiale: moto in una dimensione: velocità ed accelerazione, cenni sul concetto di derivata,
moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato; moto in più dimensioni: moto circolare uniforme e non,
moto in una traiettoria qualsiasi. Il moto del proiettile.
Dinamica del punto materiale: primo principio della dinamica e sistemi di riferimento inerziali, le forze: forza peso e
massa gravitazionale, forze di attrito radente, forza elastica, reazioni vincolare; secondo principio della dinamica e
massa inerziale: caduta di un grave, oscillatore armonico semplice, oscillatore smorzato e forzato: cenni soluzioni
equazioni differenziali lineari del secondo ordine, risonanza.
Quantità di moto, impulso.
I concetti di lavoro ed energia; teorema delle forze vive, energia cinetica, campi di forze conservativi ed energia
potenziale.
Momento delle forze e momento della quantità di moto.
Dinamica dei sistemi di particelle: quantità di moto e momento della quantità di moto, forze e momenti interni ed
esterni; equazioni cardinali della dinamica dei sistemi di punti materiali; centro di massa; energia di un sistema di
punti materiali. Urti.
Corpi rigidi: cinematica e gradi di libertà di un corpo rigido: traslazioni e rotazioni; equazioni cardinali della dinamica
dei corpi rigidi; momento della quantità di moto e momento delle forze rispetto ad un punto e rispetto ad un asse;
reazioni vincolari; energia cinetica, Dinamica di corpi rigidi girevoli attorno ad asse fisso, momento d’inerzia,
energia cinetica e momento della quantità di moto
Termodinamica
Temperatura e termometri; variabili di stato; equazione di stato dei gas perfetti, i gas reali e l'equazione di Van
der Waals; quantità di calore, calori specifici e conducibilità termica; calore ed energia, Lavoro in una
trasformazione.
Il primo principio della termodinamica; Funzioni di stato, Energia interna, Entalpia; Gas perfetto: calori
specifici, energia interna, entalpia, trasformazioni adiabatiche.
Secondo principio della termodinamica; il ciclo di Carnot; il teorema di Carnot ; l'Entropia; Energia libera ed il
potenziale di Gibbs ; cambiamenti di stato.
Testi consigliati:
FISICA CLASSICA II ( II ANNO LAUREA TRIENNALE – 8 + 4 CFU)
Prof. Mario Fusco, Dott. Adolfo Avella, Dott. Massimo Blasone
Obiettivi formativi:
formazione di base nei campi dell’elettromagnetismo classico e dell’ottica ondulatoria e geometrica.
Prerequisiti :
Conoscenze di base di trigonometria, geometria analitica, calcolo differenziale ed integrale. Conoscenza dei contenuti
del corso di Fisica Classica I.
Contenuti del corso:
Elettrostatica nel vuoto. Elettrostatica dei Conduttori. Elettrostatica in presenza di dielettrici. Corrente elettrica
stazionaria. Fenomeni magnetici stazionari nel vuoto. Magnetismo nella materia. Campi elettrici e magnetici variabili
nel tempo. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Ottica ondulatoria. Ottica geometrica.
Testi consigliati:
1) C. Mencuccini, V. Silvestrini, FISICA II: Elettromagnetismo ed Ottica.- Liguori editore;
2) D. Halliday, R. Resnick, K. Krane, Fisica 2, Casa Editrice Ambrosiana.
Fisica dei fluidi ( III ANNO LAUREA TRIENNALE – 3 CFU)
Prof. Salvatore De Martino
Obiettivi formativi: Lo scopo del corso e' di fornire allo studente gli strumenti di base per la trattazione dei sistemi
continui, con particolare attenzione alla fisica dei fluidi.
Prerequisiti: Fisica ClassicaI,II,III. Analisi I,II,III.
Contenuto del corso: Cinematica dei sistemi continui: generalità sulla meccanica dei punti materiali. Il passaggio dal
discreto al continuo: il processo di granulazione, configurazioni di un sistema continuo. Descrizione lagrangiana e
descrizione euleriana del flusso. Il campo di velocità. Linee di flusso. Flusso stazionario. Traslazioni, rotazioni e
deformazioni per unità di tempo: il tensore delle rotazioni. Vorticità e circuitazione. Il tensore delle deformazioni. Il
significato fisico delle componenti: deformazioni normali e deformazioni di taglio. Deformazione volumetrica.
Diagonalizzazione e rotazione agli assi principali. Esempi di flussi: flusso lamellare. Flusso di taglio parallelo. Flussi
vorticosi: rotazione rigida, vortice irrotazionale, vortice di Rankine. La funzione di corrente. Statica dei sistemi
continui: Forze esterne o di volume. Forze interne: il tensore degli sforzi. Sforzi normali e sforzi di taglio. Simmetrie
del tensore degli sforzi. Forza su un elemento di superficie di direzione arbitraria. Dinamica dei fluidi: derivata
temporale di un integrale di volume. Conservazione della massa e l’equazione di continuità. Fluidi incompressibile.
Conservazione della quantità di moto: equazione del moto di Cauchy. Conservazione ella quantità di moto applicata a
un volume fisso: flusso uscente della quantità di moto per unità di tempo. Applicazione alla forza di trascinamento su
uno ostacolo fisso in un flusso stazionario. Conservazione del momento angolare per un volume fissato.
Equazione costitutiva per un fluido newtoniano. I casi del fluido incompressibile e del fluido compressibile con l’ipotesi
di Stokes. Applicazione al flusso stazionario parallelo. Il coefficiente di viscosità. Equazione di Navier- Stokes. L’
equazione di Navier- Stokes per il fluido incompressibile e senza variazioni spaziali del coefficiente di viscosità.
L’equazione di Eulero . L’ equazione di Navier- Stokes in un sistema di riferimento rotante. Conservazione
dell’energia. Variazione dell’energia. Variazione dell’energia cinetica per unità di tempo (teorema delle forze vive).
Lavoro di deformazione. Dissipazione viscosa. Il primo principio ella termodinamica. Produzione di entropia.
Equazione di Bernoulli. Applicazioni. Dinamica della vorticità: linee e tubi di vortice. Rotazione rigida: superfici
isobariche. Vortice irrotazionale: superfici isobariche. Teorema di Kelvin.
Testi consigliati:
1)P.K. Kundu , I.M. Cohen “ Fluid Mechanics” Academic Press;
2)L.D. Landau, E. Lifshitz “Fluid Mechanics” Pergamon Press.
FISICA COMPUTAZIONALE – Metodi numerici fondamentali, computazione simbolica ( II
ANNO LAUREA TRIENNALE - 3CFU)
Prof. Canio Noce
Obiettivi formativi: Fornire un primo approccio ai diversi linguaggi di programmazione utilizzati in Fisica e dare un
metodo per la soluzione “numerica” di rilevanti problemi di Fisica.
Prerequisiti : Analisi Matematica I e II; Geometria; Meccanica Classica I e II.
Contenuto del corso: Computazione e discipline scientifiche. Computer moderni. Algoritmi e linguaggi. Cenni sul
sistema operativo Windows. Teoria delle funzioni: metodi numerici fondamentali: interpolazione e approssimazione.
Differenziazione ed integrazione. Zeri e estremi di funzioni di singola variabile. Applicazioni a problemi rilevanti della
fisica classica. Algebra lineare: calcolo matriciale. Algebra delle matrici. Applicazioni a problemi rilevanti della fisica
classica. Problema agli autovalori e condizioni al contorno. Applicazioni a problemi rilevanti della fisica classica.
Sistemi di equazioni lineari e funzioni vettoriali. Applicazioni a problemi rilevanti della fisica classica. Computazione
simbolica: sistemi di computazione simbolica. Matematica simbolica. Calcolo simbolico. Sistemi lineari. Sistemi non
lineari. Computer graphics. Applicazioni a problemi rilevanti della fisica classica.
Testi consigliati:
1) T.Pang “ An introduction to computational physics ” Cambridge University Press, 1997;
2) F. J. Vesely “Computational Physics ” Kluwer Academic, 2001;
3) J. Giordano “Computational Physics ” Prentice Hall, 1997;
4) S. Wolfram “ Mathematica ” Addison-Wesley, 1998;
5) B. P. Demidovic e L.A. Maron “Fondamenti di calcolo numerico” MIR, 1981;
6) W. H. Press, S. A. Tenkolsky, W. T. Vetterling e B. P. Flannery “Numerical recipes in Fortran” Cambridge
University Press, 1994.
FISICA COMPUTAZIONALE AVANZATA (II ANNO LAUREA TRIENNALE – 3 CFU)
Dott. Federico Corberi
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Introduzione al sistema operativo Linux. Introduzione all'uso di Grace (XMGR) per lo sviluppo di
grafici. Richiami sulla derivazione numerica: derivata prima avanzata, ritardata, centrata. Derivata seconda. Ordine
degli errori associati alle derivazioni numeriche.
Equazioni differenziali del primo ordine: Metodo di Eulero. Metodi di Eulero migliorati.
Metodo di Runge-Kutta. Errore locale e globale. Ordine degli errori locali associati ai diversi metodi di soluzione delle
equazioni differenziali. Controllo dell'errore globale. Stabilita' degli algoritmi. Equazioni stiff. Equazioni differenziali di
ordine superiore. Soluzione dell' equazione del moto unidimensionale di un punto materiale: oscillatore armonico,
pendolo. Soluzione dell'equazione del moto di un punto materiale in piu' dimensioni: moto di un satellite. Equazioni
differenziali alle derivate parziali. Condizioni al contorno periodiche o imposte. Equazione del calore: propagazione del
calore su una sbarra o su un piatto. Equazione delle onde: corda vibrante, membrana vibrante. Richiami
sull'integrazione numerica: formula dei trapezi. Integrazione di funzioni integrabili con singolarità isolate. Integrali
impropri. Equazioni integro-differenziali. Generatori di numeri casuali. Calcolo numerico di probabilità di eventi.
Metodi Montecarlo. N.B. La programmazione verra' sviluppata nel linguaggio FORTRAN.
Testi consigliati:
1)R.H.Landau & M.J.Paez : "Computational physics" (Wiley & sons. 1997);
2)Johnston : "Numerical methods".
FISICA DELLA MATERIA – Introduzione alla fisica atomica e allo stato solido (III ANNO
LAUREA TRIENNALE - 6 CFU )
Prof. Canio Noce
Obiettivi formativi: Il corso si prefigge di fornire gli elementi di base per la comprensione della fisica atomica e
della fisica dello stato solido.
Prerequisiti: Fisica Classica I-IV. Meccanica Analitica con elementi di Meccanica Statistica. Fisica Quantistica:
Meccanica Ondulatoria.
Contenuto del corso: Parte prima: Campi di forze centrali. Momento angolare orbitale e momento angolare di spin.
Armoniche sferiche. Funzioni d'onda di spin. Addizione di momenti angolari e momento angolare totale. Equazione di
Schrodinger per l'atomo di idrogeno. Autofunzioni e spettro dell'atomo di idrogeno.
Atomi idrogenoidi e loro interazione con il campo elettromagnetico. Processi di assorbimento, e di emissione spontanea
e stimolata. Approssimazione di dipolo. Coefficienti di Einstein. Regole di selezione e linee spettrali.
Atomi idrogenoidi in presenza di campi esterni. Effetto Zeeman normale ed anomalo. Effetto Stark lineare e quadratico.
Cenni sulla struttura fine di atomi idrogenoidi. Atomi con più elettroni. Equazione di Schrodinger per l'atomo di Elio.
Approssimazione di campo centrale per atomi con molti elettroni. Funzioni d'onda di spin e principio di esclusione di
Pauli. Il sistema periodico degli elementi. Il modello di Thomas-Fermi dell'atomo.
Parte seconda: Teoria di Drude dei metalli. Modello di Drude. Cammino libero medio. Conduttività d.c. ed a.c. di un
metallo. Effetto Hall e magnetoresistenza. Funzione dielettrica. Oscillazione di plasma. Conduttività termica e legge di
Wiedemann e Franz.
Teoria di Sommerfeld dei metalli. Distribuzione di Fermi-Dirac. Elettroni liberi. Proprietà termiche di un gas di
elettroni liberi e calore specifico. Vettori primitivi e reticoli di Bravais. Esempi e tipi di reticoli cristallini. Reticolo
reciproco. Zone di Brillouin. Formulazione di Bragg e di Von Laue per la diffrazione di raggi X. Cenni sulla
determinazione sperimentale della struttura dei cristalli. Equazione di Schroedinger per un potenziale periodico.
Teorema di Bloch. Periodicità nello spazio dei momenti. Bande di energia. Approssimazione di elettroni quasi liberi.
Approssimazione di tight-binding. Modello semiclassico per la dinamica di elettroni di Bloch.
Struttura a bande di semiconduttori. Densità dei portatori di carica in semiconduttori intrinseci. Drogaggio. Popolazione
dei livelli di impurezza all'equilibrio termico. Densità dei portatori di carica in semiconduttori estrinseci.
Semiconduttori disomogenei. Proprietà di equilibrio della giunzione p-n e caratteristica corrente tensione.
Testi consigliati:
1) Appunti dalle lezioni;
2) B.B.Brandsen, C.J.Joachain, Physics of atoms and molecules, Longman Scientific and Technical, Essex, 1983;
3) N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics, Saunders College Publishing, Philadelphia, 1976.
FISICA MODERNA I Parte A ( III ANNO LAUREA TRIENNALE – 3 CFU)
Prof. Fabrizio Illuminati
Obiettivi formativi:
Fornire gli strumenti per la comprensione degli elementi essenziali della Fisica Atomica e Molecolare Moderna.
Prerequisiti:
Meccanica classica ed elettromagnetismo classico.
Contenuto del corso:
Introduzione alla fisica atomica moderna. Evidenza empirica dell’inadeguatezza dei modelli classici della materia:
problema del corpo nero, dell’effetto fotoelettrico, delle spettroscopie di emissione e assorbimento. L'ipotesi del
quanto
d'azione.
La
vecchia
teoria
dei
quanti
(cenni).
La
meccanica
ondulatoria
e
l'equazione
di
Schroedinger.
Applicazioni
della
meccanica
ondulatoria
alla
fisica
atomica:
lo
spettro
dell'atomo
di
idrogeno.
La
struttura
dei
livelli
dell'atomo
di
Elio.
Classificazione
dei
diversi
contributi
Hamiltoniani
alla
spettroscopia.
Effetti
dei
campi
esterni.
Regole
di
selezione.
La
tavola
periodica
degli
elementi.
Elementi
di
fisica
molecolare,
spettri
vibrazionali
e
rotovibrazionali.
Struttura
e
proprieta'
delle
molecole
elementari.
Testi consigliati:
Robert Eisberg and Robert Resnick: “Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles”.
FISICA MODERNA I Parte B ( III ANNO LAUREA TRIENNALE – 3 CFU)
Prof. Gaetano Busiello
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
1. Elementi di meccanica quantistica
- Assunzioni basilari . Esperimenti fondamentali
- Equazione di Schrodinger e sue soluzioni
- Livelli di energia
2. Fisica dello Stato Solido
- Stato cristallino: struttura, diffrazione di elettroni, reticolo reciproco,…
- Calore specifico dei solidi e vibrazioni reticolari
- Modello ad elettroni liberi
- Bande elettroniche
- Proprietà di trasporto
- Argomenti selezionati : elementi di magnetismo, transizioni di fase e
superconduttività.
Testi consigliati:
Kittel, C.
Introduction to Solid State Physics
Dekker A.J.
Solid State Physics
Appunti del corso
FISICA MODERNA II ( III ANNO LAUREA TRIENNALE – 3+3 CFU)
Dott. Tiziano Virgili
Obiettivi formativi:
Il corso si propone di fornire allo studente gli elementi fondamentali
della fisica del nucleo, dei decadimenti radioattivi e delle interazioni
della radiazione con la materia.
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
ELEMENTI DI FISICA NUCLEARE (4 crediti)
* L'esperienza di Rutherford. Struttura del nucleo atomico.
* Raggi e dimensioni nucleari. Masse ed energie di legame dei nuclei.
* Instabilita' nucleare. Decadimenti alfa, beta e gamma.
* Momenti elettromagnetici. Modelli nucleari: modello a goccia, a shell.
INTERAZIONE DELLA RADIAZIONE CON LA MATERIA (2 crediti)
* Perdita di energia per ionizzazione e per irraggiamento
* Diffusione Coulombiana e scattering multiplo
* L'interazione dei fotoni e dei neutroni
* Effetti biologici della radiazion
Testi consigliati:
FISICA NUCLEARE – Nuclei, radioattività, reazioni nucleari. Particelle elementari ( III ANNO
LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Giuseppe Grella
Obiettivi formativi: Acquisire la conoscenza degli elementi di base della fisica dei nuclei e del loro impiego nella
produzione di energia nucleare. Acquisizione delle tecniche di indagine e di analisi in fisica delle alte energie mediante
lo studio delle proprietà delle particelle elementari e l’analisi degli esperimenti fondamentali nel campo della fisica
subnucleare.
Prerequisiti: conoscenza della fisica generale e degli elementi di base della teoria della relatività speciale. Meccanica
classica, elettromagnetismo classico, cinematica relativistica, meccanica quantistica elementare.
Contenuto del corso:
MODULO I
Dall’atomo di Democrito all’atomo nucleare. Radioattività : particelle α, β e γ. Teoria di Rutherford della diffusione
di particelle α. Interazioni delle radiazioni con la materia Rivelatori di radiazioni. Cinematica relativistica.
Acceleratori di particelle. Decadimento radioattivo. Reazioni nucleari. Forza e modelli nucleari. Fissione nucleare.
Reattori nucleari. Fusione nucleare. Reattori a fusione controllata.
MODULO II
Nozioni generali: Classificazione delle particelle elementari: leptoni, adroni, fermioni, bosoni. Interazioni fondamentali.
Concetto di sezione d’urto, vita media. Regola d’ora di Fermi. Spin di una particella, composizione dei momenti
angolari. Interazione delle particelle con la materia. Concetto di risonanza. Uso delle unità naturali. Numeri quantici
additivi e moltiplicativi. Operatore di parità. Parità intrinseca. Misura della parità del π-. Simmetria per coniugazione di
carica. Numero barionico e leptonico. Cenni al principio del bilancio dettagliato. Isospin. SU(2). Invarianza delle
interazioni forti per trasformazioni di isospin. Formula di Gell-Mann Nishijima.
Spettroscopia adronica e modello a quark: Classificazione delle particelle adroniche. Grafico isospin-ipercarica. Quarks
e loro numeri quantici. Carica di colore. Gluoni. Evidenza sperimentale del colore: vita media del π0, il rapporto R.
Particelle strane e stranezza. Interazioni deboli: Richiami sul decadimento beta. Decadimenti di Fermi e di GamowTeller. Regole di selezione. Interazione puntiforme di Fermi e studio semiquantitativo del decadimento del neutrone.
Costante di Fermi. Il neutrino. Esperimento di Reines e Cowan. Teoria a due componenti del neutrino. Misura
dell'elicità del neutrino: esperimento di Goldhaber. Non conservazione della parità ed esperimento di Wu. Universalità
delle interazioni deboli. Evidenza delle famiglie leptoniche: esperimento Lederman. Vita media del muone. Interazioni
deboli e particelle strane. Angolo di Cabibbo. Corrente neutra con cambiamento di stranezza. Cenni sulla fisica dei
mesoni K neutri e sulla violazione di CP, esperimento di Fitch e Kronin. Effetto GIM. Introduzione del quark charm.
Scoperta della J/Ψ. Cenni sulla matrice CKM. Scoperta della Yupsilon. Cenni sulla moderna teoria delle interazioni
deboli.
Testi consigliati:
1) K. Krane ”Introductory Nuclear Physics” Wiley;
2) I. Kaplan “Nuclear Physics” Addison-Wesley;
3) Donald H. Perkins “Introduction to High Energy Physics” (Cambridge, 2000);
4) Williams, W. S. C. “An Introduction to Elementary Particles” Academic Press (New York /
5) Appunti dalle lezioni.
London 1971);
FISICA QUANTISTICA I – Introduzione alla meccanica quantistica (III ANNO LAUREA
TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Giuseppe Vitiello
Obiettivi formativi: Introduzione dei concetti base della meccanica quantistica. Risoluzione di rilevanti problemi
unidimensionali.
Prerequisiti: Analisi Matematica I, II, III, IV; Geometria; Meccanica Classica I, II, III, IV; Meccanica Analitica.
Contenuto del corso: La crisi della fisica classica e le origini della meccanica quantistica. Dualismo onda/particella,
lunghezza d’onda di de Broglie. Gli strumenti della meccanica quantistica. Spazio degli stati. Equazioni agli autovalori.
Osservabili. Sistema completo di osservabili commutanti. I postulati della meccanica quantistica e loro interpretazione
fisica. Problemi di meccanica quantistica unidimensionali. Buche e barriere. Simmetria per parità. Oscillatore
armonico: trattazione analitica. Applicazioni.
Testi consigliati:
1) Kaplan “Nuclear Physics” Addison-Wesley, Cambridge, 1955;
2) G. Herzberg “Spettri atomici e struttura atomica” Boringhieri, Torino, 1982;
3) P.A.M. Dirac “I principi della meccanica quantistica “ Boringhieri, Torino, 1982;
4) R. M. Eisberg, R. Resnick “Quantum physics “ Wiley, New York, 1985;
5) B. H. Bransden, C. J. Joachain “Physics of atoms and molecules” Longman, New York 1983;
6) C. Cohen, Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, “Quantum mechanics “ (Vol. I) Hermann, Parigi 1996
7) G. Busiello, C. Noce “Problemi di fisica teorica” Patron, Bologna, 1995.
FISICA QUANTISTICA II ( III ANNO LAUREA TRIENNALE - 3CFU)
Prof. Gaetano Busiello
Obiettivi formativi: FQ II è il secondo dei due corsi tendenti a costruire delle solide basi in meccanica quantistica
includendo importanti applicazioni e metodi di approssimazione (WKB, metodo variazionale, teoria delle
perturbazioni). Acquisire capacità nell’uso dei metodi di approssimazione ed, in particolare, acquisire abilità nei calcoli
perturbativi in meccanica quantistica.
Prerequisiti: Fisica Generale (Meccanica, Elettromagnetismo). Fisica Quantistica 1
Contenuto del corso: Fondamenti matematici: spazi vettoriali, operatori e notazione di Dirac, autovalori ed autovettori,
rappresentazione matriciale, spettro discreto e continuo, rappresentazione nello spazio dei momenti.
Momento angolare-Momento angolare orbitale: autovalori ed autovettori, polinomi di Legendre ed armoniche sferiche,
invarianza rotazionale; Momento angolare di spin: matrici di Pauli e spinori;
Addizione di momenti angolari.
Metodi di approssimazione: Limite classico, metodo WKB. Teoria delle perturbazioni indipendente e dipendente dal
tempo; regola aurea di Fermi. Metodo variazionale.
Testi consigliati:
1)B.H. Bransden, C.J.Joachian “Physics of atoms and molecules” Longman Scientific &
Technical (UK);
2)G. Nardulli “Meccanica Quantistica” vol. I e II Ed. Franco Angeli;
3)G. Sartori “Istituzioni di Meccanica Quantistica” Libreria Cortina, Padova;
4)Cohen-Tannoudji C., Diu B., Laloe F. “Quantum Mechanics ” vol.I e II, John Wiley & Sons;
5)Busiello G., Noce C. “Problemi di Fisica Teorica” Patron Ed. Bologna.
GEOMETRIA I (I ANNO LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Giovanni Sparano
Obiettivi formativi:
Il corso di Geometria I e` dedicato all’apprendimento degli strumenti algebrici necessari allo studio della
Geometriaaffine ed Euclidea.Relativamente a tali argomenti vengono forniti i risultati fondamentali, le tecniche di
dimostrazione e gli strumenti di calcolo.
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
1. Matrici e determinanti.
2. Sistemi di equazioni lineari.
3. Spazi vettoriali.
4. Applicazioni lineari.
5. Forme bilineari.
6. Diagonalizzazione degli endomorfismi.
Modalità di valutazione: Prova scritta e prova orale.
Testi consigliati:
R. ESPOSITO, A. RUSSO, Lezioni di geometria I, Liguori.
E. SERNESI, Geometria 1, Boringhieri.
S. LIPSCHUTZ, Algebra lineare, McGraw-Hill.
GEOMETRIA II (I ANNO LAUREA TRIENNALE – 5 CFU)
Prof. ssa Annamaria Miranda
Obiettivi formativi:
Il corso di Geometria II si propone di rafforzare le basi della geometria per spazi vettoriali di dimensione finita fornite
allo studente nel corso di Geometria I, al fine di fargli acquisire maggiore flessibilità nella risoluzione di problemi
geometrici. Il percorso formativo si attua proponendo allo studente strumenti dell'algebra lineare piu’ avanzati. Piu’
precisamente, si presentano le forme quadratiche e hermitiane, si esamina poi il problema della diagonalizzazione delle
forme quadratiche, applicando i risultati allo studio di coniche e quadriche.
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
• Forme quadratiche.
• Forme bilineari simmetriche, trasformazioni ortogonali, spazi euclidei.
• Spazi vettoriali complessi, forme hermitiane, trasformazioni unitarie.
• Diagonalizzazione di forme quadratiche.
• Applicazioni alla geometria analitica: coniche e quadriche.
• Spazi affini. Affinità.
• Spazi metrici. Isometrie.
Modalità di valutazione: Prova scritta e prova orale.
Testi consigliati:
T. APOSTOL, “Calcolo- Volume secondo- Geometria”, Boringhieri.
R. ESPOSITO, A. RUSSO, “Lezioni di geometria I”, Liguori.
E. SERNESI, “Geometria I”, Boringhieri.
INTRODUZIONE ALL’ANALISI DELLE SERIE TEMPORALI (II ANNO LAUREA
TRIENNALE)
Prof.
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Richiami di tecniche lineari per l’analisi di serie temporali nel dominio delle frequenze. “Principal
Component Analysis”, “Independent Component Analysis”: metodi di massima verosimiglianza, di mutua
informazione. Richiami sulla teoria dei sistemi dinamici. Tecniche di ricostruzione dello spazio delle fasi: ricostruzione
della dinamica asintotica, metodo di Grassberger e Procaccia.
INTRODUZIONE ALLA GEODINAMICA (II ANNO LAUREA TRIENNALE – 3CFU)
Prof.
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Durante il corso verranno introdotti i seguenti argomenti: cinematica su una terra piatta; moto
delle placche su una sfera; generazione di crosta nelle dorsali medio-oceaniche; raffreddamento della litosfera oceanica;
topografia del fondale oceanico; isostasia e spessore crostale; flessione della litosfera; anomalie gravimetriche; rimbalzo
postglaciale e viscosità della Terra.
INTRODUZIONE ALLA SISMOLOGIA (II ANNO LAUREA TRIENNALE – 3CFU)
Prof.
Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è l'acquisizione dei principali fondamenti teorici ed applicativi della sismologia.
Prerequisiti: Fondamenti di Fisica Terrestre.
Contenuto del corso: Il programma si articola sulla presentazione dei contenuti canonici sulla fisica delle sorgenti e dei
fenomeni di propagazione delle onde nonchè sull'acquisizione delle metodologie per la valutazione della pericolosità
sismica e dei fenomeni connessi agli eventi sismici (deformazioni del suolo, vulcani, ecc.). Il corso è articolato nei
seguenti principali capitoli:
Processi geodinamici e terremoti. Elementi di sismometria. Magnitudo e sorgenti sismiche. Statistiche sismiche. Genesi
e propagazione delle onde sismiche. Teoria del raggio sismico. Localizzazione dei terremoti. Cenni sui metodi di
inversione sismologici. Meccanismi dei terremoti (osservazioni, soluzioni in termini di piani di faglia). Faglie e
terremoti. Teoria della dislocazione e campi di spostamento sulla superficie libera. Dislocazioni mobili e modelli
cinematici della sorgente sismica. Sismologia dei forti movimenti del suolo. Fisica dei processi alla sorgente dei
terremoti ed elementi di meccanica dei processi di frattura. Sismotettonica, processi di accumulo delle deformazioni e
ciclo sismico. Terremoti ed eruzioni vulcaniche: modellistica dei processi eruttivi, previsione e studio delle strutture.
Predizione dei terremoti e fisica dei precursori. Previsione dei forti movimenti del suolo ed implicazioni
ingegneristiche.
LABORATORIO DI ACQUISIZIONE DATI (II ANNO LAUREA TRIENNALE – 3CFU)
Dott. G. Carapella
Obiettivi formativi: Fornire gli elementi delle tecniche automatiche di acquisizione dati e controllo strumenti. Alla
fine del corso lo studente dovrebbe avere confidenza con schede di acquisizione dati e controllo strumenti ovvero con
la gestione di strumentazione tramite computer. Le competenze acquisite durante il corso sono uno strumento utile sia
per chi intende inserirsi subito nel mondo del lavoro sia per chi intende intraprendere attività di ricerca a carattere
sperimentale.
Prerequisiti: Fisica classica, Laboratorio di fisica, Elementi di Elettronica.
Contenuto del corso: Introduzione a Labview. Sistemi di Acquisizione Dati. Trasduttori, condizionamento, ADC,
DAC, DAQ. Input e output analogico. Teorema del campionamento e aliasing.
Input e output digitale, contatori. Controllo strumenti. GPIB e RS232. Elementi di analisi e condizionamento dei
segnali. FFT, filtri, FIR e IIR.
Testi consigliati:
1)Laboratorio di Fisica B: Acquisizione Dati, G. Carapella, Dispense del corso, disponibili anche in rete.
LABORATORIO DI ACQUISIZIONE DATI II (III ANNO LAUREA TRIENNALE – 3CFU)
Dott. G. Carapella
Obiettivi formativi:
Approfondimento attuali tecniche automatiche di acquisizione dati e controllo strumenti
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
Trasduttori di grandezze fisiche. Condizionamento e analisi dei segnali. DSP. Controllo strumenti tramite GPIB e
RS232. Il corso prevede intense esercitazioni di laboratorio su postazioni di lavoro dedicate,
con sviluppo di tools (in ambiente Labview) per acquisizione, analisi ed elaborazione dati, e
controllo automatico strumenti.
Testi consigliati:
Data Acquisition II, G. Carapella, Dispense del corso.
Laboratorio di Elettronica ( III ANNO LAUREA TRIENNALE – 9 CFU)
Prof. Carmine Attanasio
Obiettivi formativi:
Buona conoscenza nel campo dell’elettronica di circuiti elettrici non lineari
Prerequisiti :
Conoscenza di base, teorica e sperimentale, dei circuiti elettrici lineari
Contenutodelcorso:
Forme d’onda. Quadrupoli passivi. Richiami di teoria di trasporto elettrico nei semiconduttori. Dispositivi a
semiconduttore. Diodo p-n: caratteristica I-V, retta di carico, punto di lavoro. Transistor bipolare a giunzione (BJT).
Modi di operazione. Configurazioni circuitali di base. Amplificatore differenziale. Amplificatori operazionali.
Controreazione. Esperienze di laboratorio: 1) risposta di circuiti RC e CR ad eccitazione di tipo impulsiva. 2)
Caratteristica I-V. 3) Realizzazioni di circuiti readdrizzatori. Il ponte di Graetz. 4) Studio delle proprietà DC e misura
dei parametri alfa e beta. 5) Proprietà AC. 6) Amplificatori. Risposta in frequenza. 7) Amplificatori differenziali con
BJT. 8) Polarizzazione e caratterizzazione di un amplificatore operazionale. 9) Realizzazione di vari circuiti, lineari e
non lineari, utilizzando amplificatori operazionali.
Testi consigliati:
A.R. Malvino: “Electronic principles”- Mc Graw-Hill
Millman-Halkias: “Microelettronica”- Boringhieri
Laboratorio di Elettronica Digitale ( II ANNO LAUREA TRIENNALE – 3 CFU)
Dott. F. Bobba
Obiettivi formativi: Scopo dell’insegnamento è fornire gli strumenti per l’analisi ed il progetto di circuiti elettronici
digitali.
Prerequisiti : Nessuno.
Contenutodelcorso:
Segnali analogici e digitali. Variabili Binarie, tabella verità, funzioni logiche, reti combinatorie, porte logiche,
livelli di ingresso, livelli di uscita, maxtermini e mintermini. Porte
logiche
Inverter
Nand,
And,Nor,Or,Norex.,Orex.
Codificatori e Decodificatori, Multiplexer e Demultiplexer - Contatori - Commutatori binari - Pesi digitali. Oscillatori
digitali e a quarzo con TTL e C/MOS Flip-Flop tipo Set-Reset e Flip-Flop tipo D, Clock, Flip-Flop tipo JK e tipo
T sincrono.
Registri,registri
a
scorrimento,
Contatori
asincronie
sincroni.
Cenni su: memorie, connessioni memorie, memorie ROM, memorie ROM programmabili, memorie RAM,
microprocessori, unità logico-aritmetiche, unità di controllo, registri della CPU, Bus esterni, struttura istruzioni, sistema
con CPU. Implementazione di circuiti digitali (laboratorio): a scelta del docente, verranno implementati in laboratorio
alcune delle seguenti applicazioni di elettronica digitale. Realizzazione circuitale di una tavola della verità visiva per
integrati digitali. Lampeggiatore sequenziale: interruttore crepuscolare Contatore a 1 cifra con commutatore binario
Contatore a 2 cifre con C/Mos 4511 - 4518 - 4093 Contatore a 2 cifre con C/Mos 4033 - 4093 Orologio digitale.
Circuito dimostrativo per flip-flop Set-Reset.
Testi consigliati:
1) J. Millman, A. Grabel - Microelectronica - McGraw-Hill, 1994;
2) P. Spirito: Elettronica Digitale (seconda edizione), McGraw-Hill, 2002
LABORATORIO DI ELETTRONICA DIGITALE II ( III ANNO LAUREA TRIENNALE – 3
CFU)
Prof. Sergio Pagano
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
Testi consigliati:
LABORATORIO DI FISICA I - Teoria degli errori e laboratorio di misure di
meccanica (I ANNO LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Giovanni Costabile
Obiettivi formativi: Fornire agli allievi gli strumenti per eseguire le misure fondamentali delle grandezze meccaniche,
trattare le incertezze di misura con metodi non statistici, scrivere una relazione di laboratorio. Acquisizione della
capacità di lavorare in un gruppo.
Prerequisiti: Conoscenze di Fisica, Algebra, Geometria e Trigonometria al livello della Scuola Superiore.
Contenuto del corso: Grandezze fondamentali e unità SI. Statistica descrittiva. Grafici. Caratteristiche generali degli
strumenti di misura. Incertezza delle misure. Stima dell'incertezza con metodi non statistici. Propagazione
dell'incertezza. Metodi grafici. Retta dei minimi quadrati. Misure di lunghezza, area, volume, massa, tempo. Misura
della forza elastica. La legge del pendolo.
Testi consigliati:
1) G. Cannelli "Metodologie sperimentali in fisica" EdiSES (Napoli);
2) Cametti , A. Di Biasio "Introduzione all'elaborazione dei dati sperimentali" CISU (Roma);
3) J.R. Taylor “Introduzione all'analisi degli errori” Zanichelli (Bologna).
LABORATORIO DI FISICA II – Esperimenti di ottica e termodinamica (I ANNO LAUREA
TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Giovanni Costabile
Obiettivi formativi: Fornire agli allievi gli strumenti per lo studio sperimentale di semplici fenomeni della meccanica,
della termologia e dell'ottica geometrica, trattare le incertezze di misura con metodi non statistici, scrivere una relazione
di laboratorio. Introdurre i concetti fondamentali della statistica inferenziale. Fornire un approccio statistico alle
incertezze di misura.
Prerequisiti: Conoscenze Elementari di Analisi Matematica.
Contenuto del corso: Calcolo delle Probabilità. Distribuzioni Binomiale, di Poisson, Normale. Confronto tra
distribuzioni teoriche e distribuzioni empiriche. Elementi di Teoria del Campionamento. Stima puntuale. Stima
Intervallare. Trattazione statistica delle incertezze di misura. Il moto su piano inclinato. Misura di g. Le grandi
oscillazioni di un pendolo. Misura dinamica del momento di inerzia. Le leggi dell’ottica geometrica. Il principio di
Fermat. Il diottro piano. Il prisma. Lo specchio sferico. Il diottro sferico. La lente sottile. L’ingrandimento lineare e
angolare. Cenni sugli strumenti ottici. La lente sottile: distanza focale e ingrandimento lineare Misura dell’indice di
rifrazione dell’acqua. Misura dell’ angolo di deviazione in un prisma. Misura del calore specifico di un solido. Misura
dell’equivalente meccanico della caloria (Effetto Joule). Termometro a gas: studio delle leggi dei gas.
Testi consigliati:
1) G. Cannelli "Metodologie sperimentali in fisica" EdiSES Napoli;
2) Cametti e A. Di Biasio "Introduzione all'elaborazione dei dati sperimentali" CISU Roma;
3) J.R. Taylor “Introduzione all'analisi degli errori” Zanichelli Bologna.
LABORATORIO DI FISICA III – Laboratorio di misure elettriche e circuiti (II ANNO LAUREA TRIENNALE
- 6 CFU)
Dott.ssa Angela Nigro
Obiettivi formativi: Fornire gli strumenti per lo studio sperimentale della risposta, a tensioni variabili nel tempo, di
semplici circuiti elettrici contenenti resistori, condensatori ed induttori.
Prerequisiti: Conoscenze di Elettromagnetismo
Contenuto del corso: Richiami di elettromagnetismo: forze elettriche, tensione, corrente, densità di corrente.
Stazionarietà del trasporto elettrico nei conduttori e sue conseguenze. Energia e potenza elettrica. Legge di Ohm.
Generatori e forza elettromotrice. Elementi circuitali lineari ideali: resistenza, capacità, induttanza. Dimensioni fisiche,
relazioni corrente-tensione, considerazioni energetiche. Generatori ideali di tensione e corrente. Modelli di elementi
circuitali reali. Analisi topologica: maglie, nodi. Leggi di Kirchoff. Strumenti analogici per misura di grandezze
elettriche: portata, resistenza interna, sensibilità, errore di sensibilità.
Relazione funzionale sollecitazione-risposta per un tubo RC. Oscilloscopio analogico: la base dei tempi; stabilizzazione
della risposta in regime dipendente dal tempo; trigger.
Amperometro a bobina mobile: principi di funzionamento; resistenze di shunt.
Ohmmetro
Ponte di Wheatstone.
Metodo voltamperometrico per la misura della resistenza elettrica. Perturbazione di una rete circuitale lineare
associata alla misura di una grandezza elettrica: teorema di Thevenin, teorema di Norton, teorema di sovrapposizione.
Analisi di una rete lineare resistiva basata sul metodo delle tensioni di nodo e sul metodo delle correnti di maglia.
Quasi-stazionarietà. Dinamica di fenomeni transitori in circuiti RC e RL: analisi delle condizioni iniziali, risposta ad
un gradino di tensione. Dinamica di fenomeni stazionari in circuiti RC e RL: risposta ad eccitazione tipo onda quadra;
risposta ad eccitazione sinusoidale. Analisi energetica di circuiti del 1o ordine. Configurazioni circuitali passa-alto e
passa-basso. Funzioni di trasferimento. Fenomeni oscillatori transienti in un circuito RLC serie: analisi energetica;
risposta naturale; definizione dei regimi dinamici, dei parametri rappresentativi e delle condizioni iniziali. Risposta a
gradino di tensione. Metodo simbolico e sua applicazione a reti lineari: impedenza complessa; formulazione delle leggi
di Kirchoff in regime sinusoidale; utilizzo della notazione complessa per i metodi delle correnti di maglia e delle
tensioni di nodo. Modelli di elementi circuitali reali: fattore di merito e sua interpretazione energetica. Misura di
impedenze complesse con “ponte AC”: ponte di Sauty, ponte di Wien, ponte di Maxwell, ponte di Owen. Fenomeni
oscillatori stazionari in circuiti risonanti RLC serie. Analisi di funzioni di trasferimento: fattore di merito e banda
passante. Potenza in regime sinusoidale; componente attiva e reattiva; grandezze efficaci. Analisi di fenomeni periodici
basata sull’utilizzo della serie di Fourier: forma trigonometrica. Condizioni di convergenza. Rappresentazione
equivalente di Fourier in serie di seni e di coseni, rappresentazione equivalente di Fourier in serie di coseni. Modelli di
Fourier di generatori ideali e periodici. Accoppiamenti DC e AC fra due sistemi circuitali. Rappresentazione spettrale
della risposta di un sistema lineare ad accitazioni periodiche. Misura delle componenti spettrali di un segnale periodico
con “Analizzatore di spettro”. Circuiti magneticamente accoppiati: coefficiente di mutua induzione, coefficiente di
accoppiamento e loro determinazione sperimentale. Trasformatore statico: analisi del modello circuitale con secondario
aperto e con secondario chiuso su resistenza. Sistemi elettrici non lineari: diodo p-n. Aspetti qualitativi del suo modello
fisico: carica spaziale, corrente di diffusione. Caratteristica corrente-tensione, retta di carico e punto di lavoro. Analisi
spettrale della risposta di un sistema non lineare ad eccitazione sinusoidale: distorsione armonica
Attività di Laboratorio: Verifica sperimentale delle leggi di Kirchoff e identificazione del modello di Thevenin di un
circuito attivo e puramente resistivo;Misura della resistenza interna di un generatore di segnali; misura della resistenza
d’ingresso di un oscilloscopio;Analisi sperimentale della risposta transitoria. di un circuito RC serie. Risposta
stazionaria a segnale tipo Onda Quadra. Determinazione della costante di tempo del circuito;Studio della risposta
stazionaria di un circuito RL a un’eccitazione tipo Onda Quadra. Analisi sperimentale del bilancio energetico del
fenomeno. Determinazione della costante di tempo del circuito. Studio della risposta stazionaria a eccitazione
sinusoidale di un circuito del 1o ordine, nelle configurazioni di tipo passa-basso e passa-alto. Studio delle funzioni di
trasferimento mediante analisi in dominio del tempo. Studio della risposta transitoria di un circuito RLC serie ad un
gradino di tensione. Misura del parametro di smorzamento. Studio della risposta stazionaria di un circuito risonante
RLC serie ad un’eccitazione sinusoidale. Misura del fattore di merito e della banda passante. Studio della risposta di un
circuito RLC serie ad un’eccitazione di tipo onda triangolare. Analisi della prima componente armonica in funzione
della simmetria del segnale eccitante. Studio della risposta di un trasformatore ad un’eccitazione sinusoidale: misura
della potenza media con secondario aperto e con secondario chiuso su resistenza. Studio della risposta di un elemento
circuitale non lineare (diodo p-n) ad un’eccitazione sinusoidale. Analisi della distorsione di 2a armonica.
LABORATORIO DI FISICA IV – Esperimenti di ottica e misure magnetiche ( II ANNO
LAUREA TRIENNALE – 3+3 CFU)
Prof. S. Pagano
Obiettivi formativi: Conoscenza della materia dal punto di vista sperimentale.
Prerequisiti : Analisi Matematica I, II; Fisica Classica I, II, III, IV; Laboratorio di fisica I, II, III
Contenuto del corso:
MODULO I
Le onde elettromagnetiche e lo spettro del visibile. Luce monocromatica e coerente, il concetto di interferenza.
Dall’esperimento ideale di Young agli interferometri, teoria ed applicazioni dell’interferenza ottica. Esperienze di
laboratorio: realizzazione dell’interferometro di Michelson e Morely e misura della dilatazione termica di un solido. Il
biprisma di Fresnel.
La diffrazione ottica. Diffrazione di Fraunofher e di Fresnel. Esperienze di laboratorio: Diffrazione da singola fenditura
e da ostacolo. Diffrazione da reticolo.
La polarizzazione ottica. Polarizzazione lineare, circolare ed ellittica. Tecniche di indagine polarimetriche. Dicroismo
circolare. Esperienze di laboratorio: Legge di Malus. Polarizzazione per riflessione, angolo di Brewster.
Spettri di assorbimento e di emissione. Cenni sugli spettri di emissione atomici e di spettroscopia m stellare. Esperienza
di laboratorio: misura dello spettro di emissione di una lampada ad idrogeno: la serie di Balmer.
L’effetto Doppler acustico ed ottico. Esperienza di laboratorio: Misura della velocità di un veicolo tramite effetto
Doppler acustico.
Testi Consigliati:
1) Halliday – Resnick “Fisica 2” Editore: Ambrosiana;
2) Alberto Gigli e Lucio Mezzetti “ Istituzioni di Fisica sperimentale Vol 2 : Ottica.”
Editore: Politecnica Italiana
MODULO II
Proprietà di trasporto in metalli e semiconduttori. Modello di Drude, cenni sulla quantizzazione dell'energia, modello di
Sommerfeld, sfera di Fermi ed energia di Fermi. Interazione elettrone-ione, cenni sul modello di Bloch e struttura
energetica a bande. Semiconduttori intrinseci e drogati, giunzioni p-n e cenni sul funzionamento di un diodo. Misura
della resistenza elettrica in funzione della temperatura di un metallo e di un semiconduttore drogato. Misura della
caratteristica tensione corrente di un diodo a diverse temperature. Distribuzioni di probabilità, distribuzione binomiale,
distribuzione di Poisson, test del chi quadro.
Testi consigliati:
1)C. Kittel “Introduzione alla fisica dello stato solido” Boringhieri, Torino 1982.
LABORATORIO DI FISICA DELLA MATERIA (III ANNO LAUREA TRIENNALE- 3 CFU)
Profssa. Anna Maria Cucolo
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Tecniche del vuoto: schema generale di un sistema da vuoto; principali pompe meccaniche, a
fluido motore, criopompe; misuratori di vuoto; le perdite in un sistema da vuoto. Deposizione di film sottili:
evaporazione termica; cannone elettronico; sputtering DC, AC e magnetron. Principali sistemi cristallografici; struttura
cristallina; spettroscopia a raggi X; spettri θ-2θ. Esperienze di laboratorio: Deposizione di film sottili; Spettri di
diffrazione ai raggi X; Caratterizzazione elettrica: misure di resistività in temperatura con il metodo dei 4 contatti.
Testi consigliati:
1) Handbook of thin film technology;
2) T. Van Duzer, C. W. Turner, “Principles of superconductive devices and circuits”, Ed. Arnold.
LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE-I (III ANNO LAUREA
TRIENNALE – 3 CFU)
Dott. Tiziano Virgili
Obiettivi formativi: Elementi di base di strumenti e metodi in fisica nucleare e subnucleare.
Prerequisiti: Elementi di base di fisica nucleare, elementi di base di meccanica quantistica e relativistica, elementi di
base di elettronica.
Contenuto del corso: Interazione radiazione-materia; rivelatori di particelle e loro caratteristiche; trattamento dei
segnali e moduli di elettronica relativi.
Testi consigliati:
1) W. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments.
LABORATORIO DI INFORMATICA- Linguaggio C: prog. di base, prog. modulare (I ANNO
LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Salvatore La Torre
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
Testi consigliati:
LABORATORIO DI MAGNETISMO ( II ANNO LAUREA TRIENNALE - CFU 3)
Dott. Massimiliano Polichetti
Obiettivi formativi: Possedere una buona conoscenza nel campo dell’analisi sperimentale delle proprietà del campo
magnetico, della sua interazione con la corrente elettrica, e della fenomenologia relativa alle proprietà magnetiche della
materia; Possedere competenze operative in laboratorio e sviluppare la capacità di risoluzione di problemi di carattere
sperimentale; Raffinare lo spirito di osservazione dei fenomeni magnetici, anche nella vita quotidiana;
Prerequisiti: E’ necessaria la conoscenza di base sia teorica che sperimentale relativa alla trattazione fisica riguardante
la generazione dei campi magnetici e il loro effetto sulla materia.
Contenuto del corso:
Richiami di elettromagnetismo; Le proprietà magnetiche della materia: fenomenologia; Metodi per il trattamento di
problemi connessi alla generazione, misura e utilizzazione dei campi magnetici.
Esperienze di laboratorio:1) Misura del campo magnetico generato da un solenoide percorso da corrente e analisi dello
scostamento dal caso ideale. 2) Misura dell’interazione fra correnti elettriche e campi magnetici; 3) Materiali magnetici:
misura della permeabilità magnetica con la sonda di Hall; 4) Determinazione dell’intensità’ di magnetizzazione di una
sbarra di materiale ferromagnetico col metodo del solenoide e della bussola; 5) Misura della forza magnetica e del
momento magnetico di un campione ferromagnetico con le bobine di Helmholtz.
Testi consigliati:
1)Mencuccini-Silvestrini “Fisica Generale II”;
2)Hallyday-Resnick – Walker “Lezioni di Fisica “.
MECCANICA ANALITICA (II ANNO LAUREA TRIENNALE – 6 CFU)
Prof. Alfonso Romano
Obiettivi formativi:
Fornire una conoscenza approfondita del formalismo lagrangiano e del formalismo hamiltoniano in meccanica classica,
sviluppando le capacità di risoluzione di problemi rilevanti.
Prerequisiti:
Argomenti trattati nei corsi di Fisica Classica I e II (Meccanica Newtoniana), Analisi Matematica I e II,
Geometria.
Contenuti del corso:
Formalismo Lagrangiano: Richiami di meccanica newtoniana. Vincoli e loro classificazione. Gradi di libertà e
coordinate generalizzate. Principio di D’Alembert e principio dei lavori virtuali. Equazioni di Lagrange. Applicazioni
del formalismo lagrangiano. Potenziali generalizzati. Moto di una particella carica in un campo elettromagnetico.
Coordinate cicliche. Proprietà di simmetria e leggi di conservazione: il teorema di Noether. Principio di Hamilton e sue
equivalenza alle equazioni di Lagrange. Applicazioni del calcolo delle variazioni (brachistocrona, geodetiche, superficie
minima di rivoluzione). Calcolo variazionale vincolato. Problema della catenaria. Sistemi a vincoli non olonomi.
Moltiplicatori di Lagrange. Corpi rigidi.
Moto in presenza di forze centrali: Il problema dei due corpi. Equazioni del moto e integrali primi. Potenziale efficace e
classificazione delle orbite. Equazione differenziale dell’orbita e potenziali integrabili dipendenti da una potenza della
distanza. Il problema di Keplero: forze dipendenti dall’inverso del quadrato della distanza.
Formalismo Hamiltoniano: Trasformazione di Legendre ed equazioni del moto di Hamilton. Coordinate cicliche e
metodo di Routh. Teoremi di conservazione e significato fisico dell’hamiltoniana. Parentesi di Poisson, identità di
Jacobi e teorema di Jacobi-Poisson. Deduzione delle equazioni di Hamilton da un principio variazionale.
Trasformazioni canoniche. Funzione generatrice e condizioni di canonicità. Trasformazioni canoniche infinitesime.
Equazione di Hamilton-Jacobi: funzione principale di Hamilton, funzione caratteristica di Hamilton, metodo di
separazione delle variabili, applicazione a problemi notevoli. Variabili angolo-azione.
Piccole oscillazioni: Stabilità delle posizioni di equilibrio. Sviluppo del potenziale e Lagrangiana delle piccole
oscillazioni. Equazione agli autovalori. Diagonalizzazione simultanea delle forme quadratiche energia cinetica e energia
potenziale. Frequenze di vibrazione libera e modi normali di oscillazione. Molecola triatomica lineare.
Testi consigliati:
H. Goldstein, C.P. Poole, J.L. Safko , “Meccanica Classica”, Zanichelli
F.R. Gantmacher, “Lezioni di Meccanica Analitica”, Editori Riuniti
L. Landau, E. Lifshitz, “Meccanica“, Editori Riuniti
S.T. Thornton, J.B. Marion, “Classical Dynamics of Particles and Systems”, Thomson.
Meccanica Statistica (III ANNO LAUREA TRIENNALE- 3CFU)
Dott.ssa Roberta Citro
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
Testi consigliati:
METODI INVERSI IN GEOFISICA (II ANNO LAUREA TRIENNALE- 3CFU)
Prof.
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Si introdurranno i concetti base dell'inversione dei dati sperimentali, con particolare riferimento
alle tecniche usate per i dati geofisici: probabilità multivariata; spazio dei dati e spazio dei modelli; stima dei parametri
di un modello (norme L_p e criteri corrispondenti, minimizzazione della funzione di costo); limiti di confidenza; test di
ipotesi.
Testi consigliati:
METODI MATEMATICI DELLA FISICA ( III ANNO LAUREA TRIENNALE- 6 CFU)
Dott. Fabrizio Illuminati
Obiettivi formativi:
Fornire gli strumenti matematici essenziali per lo studio della fisica classica e moderna, dalla teoria dei campi classici
alla meccanica statistica.
Prerequisiti:
Teoria della derivazione, dell'integrazione, e degli sviluppi in serie in campo reale.
Contenuto del corso:
Parte
I)
Analisi
Complessa:
Campo
dei
numeri
complessi,
algebra
elementare
dei
numeri
complessi.
Funzioni
di
variabile
complessa,
limiti,
continuita',
monodromia
e
polidromia.
Derivabilità
in
campo
complesso,
condizioni di Cauchy-Riemann, olomorfia e antiolomorfia. Integrazione in campo complesso,
integrali
sui
cammini.
Teorema
dell'indice.
Integrazione
di
funzioni
olomorfe:
Teorema
di
Cauchy-Goursat.
Conseguenze
del
teorema
di
Cauchy:
Rappresentazione
integrale
di
Cauchy.
Teorema
di
Morera.
Teorema
di
Liouville.
Teorema
della
media
di
Gauss.
Principio
del
massimo
modulo.
Teorema
fondamentale
dell'algebra.
Singolarita'
e
singolarita'
isolate,
classificazioni.
Sviluppi
in
serie di potenze in campo complesso. Sviluppi in serie di potenze intorno a punti
regolari:
serie
di
Taylor
e
analiticita'.
Dimostrazione
dell'equivalenza
tra
analiticita'
e
olomorfia.
Sviluppi
in
serie
di
potenze
intorno
a
punti
di
singolarita':
Serie di Laurent. Proprieta' di convergenza degli sviluppi di Laurent. Concetto di residuo.
Metodi di calcolo del residuo. Valutazione di integrali definiti in campo reale: Metodo
dei residui e teorema generale dei residui. Residuo logaritmico. Lemma di Jordan. Integrali
a valor principale. Classi di integrali valutabili con il metodo dei residui. Valutazione
di somme di serie con il metodo dei residui. Trasformazioni conformi (cenni). Sviluppi
asintotici
(cenni).
Funzioni
di
piu'
variabili
complesse
(cenni).
Parte
II)
Introduzione
alla
trasformazioni
integrali.
Classi
di
trasformazioni.
Trasformata
di
Laplace:
Definizione,
condizioni
di
esistenza,
proprieta'.
Teorema
della
convoluzione.
Applicazioni
alla
soluzione
di
equazioni
differenziali.
Trasformate
di
Fourier
ed
estensioni
periodiche.
Condizioni
di
esistenza
e
proprieta'
fondamentali.
Teorema
della
convoluzione
(Faltung).
Applicazioni
alla
soluzione
di
equazioni
differenziali.
Testi consigliati:
W.
Rudin:
"Real
and
Complex
Analysis".
C.
Bernardini,
O.
Santini: "Mathematical Methods of Physics". F. Illuminati: "Lecture Notes of the Course".
Ragnisco,
and
C.
METODI SPERIMENTALI DELLA SCIENZA DEI MATERIALI ( II ANNO LAUREA
TRIENNALE - CFU 3)
Prof. L. Maritato
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Acquisizione di metodologie sperimentali per lo studio delle proprietà fisiche dei materiali.
Testi consigliati:
MODELLI E METODI MATEMATICI, RETI NEURALI ( III ANNO LAUREA TRIENNALE CFU 3)
Prof. Maria Marinaro
Obiettivi formativi: Le reti neurali artificiali sono dei sistemi di elaborazione dell’informazione il cui funzionamento
trae ispirazione dai sistemi nervosi biologici. Caratteristiche specifiche di una rete neurale sono la capacità di
elaborazione in parallelo e la capacità di apprendere da esempi.Scopo del modulo è far conoscere le nuove prospettive
di calcolo che le reti neurali offrono, illustrando alcuni modelli di reti e le loro applicazioni.
Prerequisiti: Algebra lineare. Algebra Boleana. Metodi di interpolazione, derivazione, integrazione. Elementi di
Meccanica Statistica.
Contenuto del corso: Introduzione: Circuiti neuronali biologici - Circuiti neuronali artificiali . Apprendimento
Hebbiano. Apprendimento Supervisionato: Percettrone semplice. La regola . Reti a molti strati. Back propagation.
Rete di Helman. Rete di Jordan. Back propagation nel tempo.
Reti neurali e meccanica statistica: Reti ricorrenti. Modello Hopfield deterministici. Modello di Hopfield con unità
stocastiche. Reti non supervisionate: principal component analysis, self-organizing maps - mappa di Kohonen.
Quantizzazione vettoriale. Modelli neurali dinamici: modello elementare di neurone dinamico. Neuroni impulsivi.
Spike response model. Apprendimento in modelli dinamici.
Cenni su algoritmi genetici.
Testi consigliati:
1) D. Floreano, C. Mattiussi “Manuale sulle Reti Neurali” Casa Editrice Mulino;
2) J. Hertz, A. Krogh, R. Palmer “Introduction the Theory of Neural Computation” Casa Editrice Addison- Wesley.
RELATIVITA’ SPECIALE (II ANNO LAUREA TRIENNALE - 3CFU)
Dott. Massimo Blasone
Obiettivi formativi: Il modulo di Relatività Speciale si propone di rendere gli studenti familiari con la nuova
concezione dello spazio-tempo introdotta da Einstein e con la teoria unificata (covariante).
Prerequisiti: Fisica classica: meccanica; Equazioni di Maxwell. Dinamica classica; meccanica analitica;
elettromagnetismo.
Contenuto del corso: Il comportamento della luce, le trasformazioni di Lorentz, gli invarianti del campo
elettromagnetico.
Testi consigliati:
1) L. D. Landau e E.Lifchitz, “Teoria dei Campi” Edizioni varie;
2) S. Weinberg, “Gravitation and Cosmology” J. Wiley & Sons, N.Y. 1973.
TEORIA DELLA DIFFUSIONE ( III ANNO LAUREA TRIENNALE 3 CFU)
Dott. ssa Roberta Citro
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: Sezioni d’urto. Urto tra due corpi. Sistemi di riferimento del laboratorio e del baricentro. Processi
d’urto in meccanica classica: equazione della traiettoria.
Processi d’urto in meccanica quantistica: equazione di Schrodinger. Comportamenti asintotici. Metodo delle onde
parziali. Diffusione a bassa energia. Diffusione di una sfera rigida e di una buca di potenziale. Risonanze e formula di
Breit-Wigner. Teorema ottico. Approssimazioni di Born.
Testi consigliati:
1) C. Rossetti “Elementi di teoria dell’urto” Ed. Levrotto e Bella
2)
TECNICHE FISICHE PER LA DIAGNOSTICA BIOMEDICA (III ANNO LAUREA
TRIENNALE - 3 CFU)
Prof.
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: L’impianto radiologico; Gli elementi di un tubo radiogeno: Anodo - Catodo - Fuoco – Cuffia;
Tubi a griglia; Filtrazione inerente; Curve di carico; I generatori di alta tensione; Il tavolo di comando; I dispositivi di
esposizione automatica. Documentazione dell’immagine radiologica; I meccanismi di formazione dell’immagine
radiologica; Documentazione stabile diretta: l’immagine latente; La pellicola radiografica e sue caratteristiche; La
cassetta radiografica; Modalità di rivelazione dell’immagine radiografica; Trattamento della pellicola impressionata;
Rinforzo dell’immagine radiante: schermi di rinforzo; Tipi di schermi di rinforzo; Eliminazione delle radiazioni diffuse:
diaframmi antidiffusori; Tipi di griglie. I fattori che influenzano l’immagine radiografica.
Grandezze fisiche sensitometriche: esposizione - trasparenza - opacità – assorbenza; Densitometro e Sensitometro; La
curva caratteristica di una pellicola; I fattori che influenzano la curva caratteristica; Parametri fisici dei sistemi
radiografici: Contrasto - Risoluzione spaziale - MTF - Rumore - Sensibilità - Latitudine - Velo - Densità ottica di
saturazione; Valutazione della qualità di sistemi radiografici schermo - pellicola: principi fisici e metodi di misura;
Protocollo per i controlli di qualità in camera oscura. L’evoluzione delle apparecchiature per TC; I componenti del
sistema: tubo radiogeno - collimatori - detettori - consolle – computer; Acquisizione, ricostruzione e visualizzazione
dell’immagine; Numeri TC; Pixel; Voxel; Matrice; Risoluzione spaziale e di contrasto; Protocollo per i controlli di
qualità in TC. Cenni di Medicina Nucleare. Gli Ultrasuoni; Produzione degli ultrasuoni - L’ecografia.
Testi consigliati:
1) Glenn F. Knoll John “Radiation Detection and Measurement” Wiley e Sons;
2) Carlo Polvani “Elementi di Radioprotezione “Pubblicazione ENEA ;
3) Maurizio Pelliccioni, Pitagora “Fondamenti Fisici della Radioprotezione” Editrice – Bologna;
4) G.C. Leveratto “Antenne sicure” Hoepli ed.;
5)Centi Colella “Manuale di medicina nucleare “ Edizioni universitarie scientifiche di Beatrice Massara .
TECNICHE FOTOLITOGRAFICHE ( III ANNO LAUREA TRIENNALE 3 CFU)
Dott. G. Carapella
Obiettivi formativi: Fornire le basi delle tecniche fotolitografiche ordinariamente usate nella odierna microelettronica a
semiconduttori e superconduttori. La familiarità con tali tecniche e’ di aiuto sia per chi intende inserirsi in aziende o enti
di ricerca di tecnologie produttive avanzate (semiconduttori, circuiti integrati…) sia per chi intende intraprendere
attività di ricerca sperimentale in fisica della materia.
Prerequisiti: Corsi del secondo Anno, Fisica classica, Laboratorio di Fisica, Elementi di Fisica della materia.
Contenuto del corso: Fotolitografia ottica. Litografia Deep-UV. Elementi di litografia Elecron Beam. Tecniche: lift-off,
RIE, Ion beam. Cenni su sistemi deposizione film sottili. Esperienze guidate in laboratorio di fotolitografia
fabbricazione di film sottili.
Testi consigliati:
1) R. Rai-Choudhury “Handbook of Microlithography, Micromachining and Microfabrication:
Volume 1: Microlithography” SPIE, 1997;
2)Appunti delle lezioni.
PROGRAMMI DEI MODULI RELATIVI ALLA LAUREA SPECIALISTICA IN FISICA
NOTA: per quei corsi di cui non sono indicati i programmi, rivolgersi al docente titolare
Astrofisica (I anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Prof. Luigi De Cesare
Obiettivi formativi:
Il corso intende fornire le basi fisiche per lo studio della struttura e dell’evoluzione stellare, dalla nascita alla morte di
una stella, con l’obiettivo primario di interpretare i dati dell’osservazione raccolti nei diagrammi HR. Si propone inoltre
di mettere in chiara evidenza la stretta relazione tra massa stellare e stadi finali (nana bianca, stella di neutroni e buco
nero) dell’evoluzione stellare.
Prerequisiti :
Per un’adeguata comprensione dei contenuti del corso, si richiedono conoscenze di base dell’astronomia moderna, dei
metodi principali di misura delle varie grandezze stellari e della classificazione spettrale delle stelle. Sono inoltre
indispensabili conoscenze di fisica classica, di fisica moderna e di meccanica statistica.
Contenuto del corso:
INTRODUZIONE ALL’ASTROFISICA STELLARE
Astronomia, Astrofisica, Fisica Moderna e scale delle distanze nell’Universo
Le Costellazioni e loro utilità in astrofisica
Cataloghi e mappe stellari
Dal Sole ai Quasar: un viaggio nelle profondità dell’Universo
Il Sole, il sistema solare, sistemi planetari extrasolari ed esopianeti, Nebulose, sistemi stellari piccoli e medi (sistemi
binari, sistemi stellari multipli, gruppi stellari), la Via Lattea, galassie, ammassi di galassie, quasar.
MISURE DI DISTANZE E GRANDEZZE STELLARI
Distanze stellari: metodo delle parallassi trigonometriche; metodo delle parallassi dinamiche, metodo delle parallassi
spettroscopiche, metodo della legge di Hubble.
Luminosità e magnitudini stellari: luminosità intrinseca o assoluta e quantità fotometriche;
relazione tra luminosità, assorbimento interstellare e risposta strumentale; luminosità apparente; luminosità assoluta per
il Sole e costante solare; magnitudini apparenti; sistemi di magnitudini; indici di colore; magnitudini assolute;
magnitudini bolometriche; luminosità assoluta.
Temperatura superficiale e temperatura effettiva di una stella: distribuzione spettrale della radiazione stellare e
radiazione di corpo nero; radiazione di corpo nero; legge dello spostamento di Wien e temperatura di colore di una
stella; legge di Stefan-Boltzmann e temperatura effettiva di una stella.
Masse stellari: metodi diretti e indiretti di misura delle masse stellari; masse di binarie visuali; binarie ad eclisse;
binarie spettroscopiche; relazione empirica massa-luminosità per la determinazione delle masse stellari.
Raggi stellari: metodo interferometrico per una misura diretta dei raggi stellari; metodo delle
binarie ad eclisse; metodo della temperatura effettiva.
SPETTRI STELLARI E CLASSIFICAZIONI SPETTRALI DELLE STELLE
Spettri stellari, righe spettrali e composizione chimica delle stelle; Classificazioni spettrali delle stelle: classificazione
spettrale di Harvard e classi spettrali; classificazione spettrale di Yerkes e classi di luminosità; classificazioni MKK e
MK; stelle con spettri peculiari.
DATI DELL’OSSERVAZIONE E LORO RACCOLTA IN DIAGRAMMI
Diagramma di Hertzsprung-Russel (HR) e diagrammi HR teorici; diagrammi HR per ammassi aperti o galattici e per
ammassi globulari o di alone; diagrammi massa – luminosità e massa – raggio; interpretazione evolutiva dei diagrammi
HR; tipi speciali di stelle nel diagramma HR.
LE EQUAZIONI DELLA STRUTTURA STELLARE
Fisica dei sistemi auto-gravitanti
Corpi auto-gravitanti a simmetria sferica; teorema della sfera di Newton; energia gravitazionale di un corpo sferico;
contrazione e collasso gravitazionale; teorema del Viriale per sistemi auto-gravitanti.
Condizioni di equilibrio interno ed equazioni della struttura stellare: equazione dell’ equilibrio idrostatico o del
gradiente di pressione; equazione di continuità o del gradiente di massa; equazione di conservazione dell’energia o del
gradiente di luminosità; equazione del trasporto di energia o del gradiente di temperatura;
Equazioni costitutive e condizioni al contorno.
FISICA DEGLI INTERNI STELLARI
Equazioni di stato della materia stellare: pressione di radiazione; equazione di stato della materia stellare in condizioni
di gas perfetto; meccanica statistica della materia stellare degenere; politropi stellari; ionizzazione nelle stelle ed
equazione di Saha.
Opacità stellare
Interazione tra radiazione e materia; sorgenti di opacità stellare; calcoli di opacità stellare in diverse condizioni di
temperatura e densità
Produzione di energia negli interni stellari mediante fusione termonucleare
Fisica della fusione termonucleare, penetrazione della barriera colombiana mediante effetto tunnel quantistico, sezioni
d’urto di fusione, reazioni di fusione termonucleare, coefficienti di produzione di energia termonucleare.
STRUTTURA STELLARE
Stime di temperatura, pressione e densità al centro di una stella; modelli stellari semplici; modello solare standard;
modelli di struttura di stelle massive
EQUAZIONI DELLA STRUTTURA STELLARE DIPENDENTI DAL TEMPO
ED EVOLUZIONE STELLARE
Sistema completo delle equazioni dell’evoluzione stellare; diagramma HR ed evoluzione stellare;
formazione
stellare; protostelle e nascita di una stella; sequenza principale di età zero (ZAMS) nel diagramma HR; evoluzione
lungo la sequenza principale; evoluzione stellare fuori della sequenza principale; stadi finali dell’evoluzione stellare:
nane bianche, supernove, stelle a neutroni e pulsar, buchi neri, stelle di energia oscura; il problema dei neutrini solari e
dei raggi cosmici.
STRUTTURA ED EVOLUZIONE DELLE STELLE COMPATTE
Struttura ed evoluzione delle nane bianche e delle stelle di neutroni.
METODI DI RIVELAZIONE DI PIANETI E SISTEMI PLANETARI EXTRASOLARI
Testi consigliati:
D.A. Ostlie and B.W. Carrol, “An introduction to Modern Stellar Astrophysics”,
Addison-Wesley Publishing Company, Inc. (1996)
M. L. Kutner, “Astronomy: A Physical Perspective”, Cambridge University press, (2003)
A.C. Phillips, “The Physics of Stars”,J. Wiley &Sons, Ltd, (2004)
Astrofisica II (I anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Prof.
Obiettivi formativi:
fornire agli studenti le conoscenze di base dell'astrofisica galattica ed extragalattica.
Prerequisiti :
Analisi Matematica; Geometria; Fisica I e II; Meccanica razionale; Struttura della Materia; Astronomia generale;
Astrofisica I.
Contenuto del corso:
1) Principi di Astrofisica: grandezze fotometriche; magnitudini apparenti ed assolute; assorbimento atmosferico ed
interstellare; colore e diagrammi a due colori. 2) La Galassia: componenti; struttura; cinematica; dinamica. 3) Le
Galassie: proprieta' generali; classificazioni morfologiche; proprieta' fotometriche; proprieta' cinematiche; dinamica delle
galassie; massa delle galassie; distribuzione su grande scala delle galassie. 4) Evoluzione delle galassie: cenni sugli
scenari evolutivi; effetti dell’ambiente; relazione “morfologia-densità”; funzione di luminosità delle galassie; relazione
“colore-magnitudine”; relazione “Mg2-σ0; gradienti di colore; degenerazione “età-metallicità”; relazioni tra parametri
strutturali: il piano fondamentale delle galassie ellittiche e sue applicazioni.
Testi consigliati:
1) A. Rifatto: Lezioni di Astrofisica II, Dispense preparate dal docente; 2) Carrol-Ostlie: An Introduction to Modern
Astrophysics, Addison Wesley Pubblishing Compani. INC.; 3) D. Mihalas & J. Binney: Galactic Astronomy, W.H. Freeman
and Company, New York; 4) J. Binney & M. Merrifield: Galactic Astronomy, Princeton University Press; 5) J. Binney & S.
Tremaine: Galactic Dynamics, Princeton University Press; 6) L. Gratton: Introduzione all'Astrofisica vol. I e vol. II,
Zanichelli.
Complementi di Fisica delle Particelle Elementari (II anno Laurea Specialistica - 12 CFU)
Prof. Giuseppe Grella
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati:
Complementi di Fisica Teorica e Astrofisica (II anno Laurea Specialistica - 12 CFU)
Prof. Gaetano Scarpetta
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati:
Complementi di Geofisica, Fisica dell’Ambiente e dei Sistemi Naturali (II anno Laurea
Specialistica - 12 CFU)
Prof. Roberto Scarpa
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati:
Complementi di Struttura della Materia (II anno Laurea Specialistica - 12 CFU)
Prof. Canio Noce
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati:
DISPOSITIVI SUPERCONDUTTIVI (II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
PROF. GIOVANNI COSTABILE
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati
FISICA DEI SISTEMI A MOLTI CORPI ( II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU )
Prof. Luigi De Cesare
Obiettivi formativi: Acquisire gli elementi di base della Meccanica Quantistica dei campi relativistici con applicazioni
alla QED (Quantum ElectroDynamics ).
Prerequisiti : Il corso presuppone la conoscenza degli elementi di base della meccanica quantistica, della struttura della
materia, della fisica dello stato solido e della meccanica statistica quantistica.
Contenuto del corso: Introduzione alla seconda quantizzazione: Rappresentazione dei numeri di occupazione;
Operatori di creazione e distruzione; Sistemi con più tipi di particelle identiche. Teoria della risposta lineare;
Formula generale di Kubo e origine fisica delle funzioni di Green ritardate; Formule di Kubo per conduttività,
funzione dielettrica e suscettività magnetica. Funzioni di Green a due tempi; Funzioni di Green a due tempi
ritardate, avanzate, causali e densità spettrali; Relazioni di Kramer-Kronig; Teorema di fluttuazionedissipazione; Metodi delle equazioni del moto e delle densità spettrali. Funzioni di Green di Matsubara:
Funzioni di Green di Matsubara; Teorema di Abrikosov- Gor’gov-Dzyaloshinskii-Fradkin; Relazione tra
funzioni di Green di Matsubara e funzioni di Green a due tempi. Sviluppi perturbativi e diagrammi di
Feynman: Sviluppi perturbativi per operatore densità gran canonico, energia libera e funzioni di Green di
Matsubara; Teorema di Wick termico; Diagrammi di Feynman; Equazione di Dyson. Applicazioni: Modello di
Heisenberg mediante il metodo delle equazioni del moto; Gas di elettroni e bosoni interagenti: sviluppi
perturbativi e metodo delle densità spettrali.
Testi consigliati:
1)L. De Cesare “Appunti delle lezioni “;
2)D.N. Zubarev “ Non equilibrium Statistical Thermodynamics” (1974);
3)R. Kubo “Statistical Physics II” (1985);
4)G. Rickayzen “Green’s functions and Condensed Matter” (1980);
5)C.P. Enz “ A Course on Many-Body Theory applied to Solid-State Physics” (1992);
6)J.W. Negele and Orland “Quantum Many-Particle Physics” (1988);
7)P. Phillip “Advanced Solid State Physics” (2003).
FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (I ANNO LAUREA SPECIALISTICA – 3 CFU)
Prof. Giuseppe Vitiello
Obiettivi formativi: Nel modulo di Fisica nucleare e subnucleare vengono presentate nozioni fondamentali della
struttura delle particelle elementari da un punto di vista fenomenologico ed utilizzando il formalismo della teoria dei
gruppi, nonché semplici derivazioni fondate sull'uso di elementi introduttivi di teoria dei campi. Qualunque sia il taglio
specialistico del corso degli studi prescelto dallo studente non si puo' prescindere dalla conoscenza aggiornata che
abbiamo della struttura intima della materia, sia per la intrinseca valenza culturale in generale, sia per le conoscenze
specifiche richieste in un qualsivoglia settore applicativo contemplato dal piano di studi della laurea specialistica.
Prerequisiti: Istituzioni di fisica nucleare e subnucleare. Meccanica quantistica.
Contenuto del corso: Introduzione:Richiami di elementi di teoria dei gruppi e delle rappresentazioni. Multipletti.
Diagrammi di Young. Rappresentazioni irriducibili. Richiami di meccanica quantistica e di nozioni di teoria dei campi.
Simmetrie e leggi di conservazione. Campi bosonici e fermionici.
Modelli a quark e cenni di cromodinamica quantistica:Simmetrie e modelli a quark. Numeri quantici di sapore e di
colore. Spettroscopia hadronica. Calcoli elementari di osservabili nei modelli a quark. Regola di Zweig. Simmetrie
unitarie e vertici di decadimento. Liberta' asintotica e confinamento. Introduzione alle teorie di gauge non-Abeliane,
quark e gluoni.
Testi consigliati:
1)F.E.Close “An Introduction to quarks and partons” Academic Press, N.Y. 1979;
2)D.B.Lichtenberg, “Unitary symmetry and elementary particles” Academic Press, 1978;
3)Appunti dalle lezioni.
FISICA DELL’ATMOSFERA– (I/II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3 CFU)
PROF. SALVATORE DE MARTINO
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati
FISICA DELLO STATO SOLIDO – PARTE A (II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3
CFU)
PROF. GAETANO BUSIELLO
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Introduzione
•
•
•
•
conduttività elettrica;
conduttività termica;
modello di Drude per la conduttività elettrica;
moto degli elettroni in un cristallo.
Equazione del Trasporto di Boltzmann
•
•
•
•
•
•
•
•
effetti di diffusione, presenza di campi esterni, scattering;
equazione di Boltzmann;
condizioni di validità dell’eq. di Boltzmann per il trasporto quasi classico;
soluzione dell’equazione di Boltzmann: approssimazione di tempo di rilassamento;
conduttività elettrica;
conduttività termica;
legge di Wiedemann-Franz;
dipendenza dalla temperatura della resistività: legge di Matthiesen – resistività residua.
Trasporto nei semiconduttori
Meccanismi di scattering;
• scattering elettrone-impurezze. Legge di Linde;
• scattering elettrone-fonone. Legge di Baym;
• dipendenza dalla temperatura. Legge di Bloch-Gruneisen.
Trasporto in campo magnetico
•
•
•
•
•
•
•
tensore conduttività e tensore resistività;
magnetoresistenza. Legge di Kohler;
effetto Hall;
equazione di Boltzmann e sua soluzione in presenza di campo magnetico;
alcune considerazioni supplementari sulla magnetoresistenza;
caso di più portatori di carica;
teoria di Jones e Zener.
Proprietà ottiche
• Generalità. Interazione onde elettromagnetiche-metallo;
• Riflettenza e conduttività ottica.
Teoria della risposta lineare (introd.)
• generalità, funzione di risposta e sue proprietà;
• formula di Kubo;
• relazioni di Kramers-Kronig.
Testi consigliati:
1. J.M. Ziman, Principles in the Theory of Solids. Cambridge Univ. Press (1964)
2. N.W. Ashcroft and N.D. Mermin, Solid State Physics. Saunders College, Philadelphia (1976)
3. J.M. Ziman, Elements of Advanced Quantum Teory. Cambridge Univ. Press (1969)
4. H. Ibach and H. Luth, Solid State Physics. Springer (1996)
5. S. Franchetti, H. Ranfagni, D. Mugnari, Elementi di Struttura della Materia. Zanichelli (1986)
6. O. Madelung, Introduction to Solid State Theory. Springer (1978)
7. M. Dressel and G. Gruner, Electrodynamics of Solids. Cambridge (2002)
8. A. Altland and B. Simons, Condensed Matter Field Theory. Cambridge (2006)
F. Duan and J. Guojun, Introduction to Condensed Matter Physics. Vol. I WSPC (2005)
FISICA DELLO STATO SOLIDO – PARTE B (II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3
CFU)
DOTT. ADOLFO AVELLA
Obiettivi formativi:
Il corso vuole fornire gli strumenti necessari alla studio e classificazione dei solidi cristallini (reticoli, strutture
cristalline, superfici di Fermi, strutture a bande, energie coesive, dispersioni fononiche) ed allo studio di alcune delle
loro proprietà (effetti di superficie, effetti anarmonici, proprietà dielettriche degli isolanti, proprietà dei semiconduttori
inomogenei, difetti).
Prerequisiti :
Fondamenti di meccanica quantistica, Spettroscopia atomica e molecolare, Teorie di Drude, Sommerfeld e Bloch.
Metodi del potenziale debole e tight-binding. Modello semiclassico. Cristallo armonico. Semiconduttori omogenei.
Contenuto del corso:
Reticoli cristallini. Il reticolo reciproco. Determinazione delle strutture cristalline tramite diffrazione a raggi X.
Classificazione dei reticoli di Bravais e delle strutture cristalline. Metodi per il calcolo della struttura a bande. Misure
della superficie di Fermi. Struttura a Bande di alcuni metalli. Effetti di superficie. Classificazione dei solidi. Energia
coesiva. Misura delle relazioni di dispersione fononiche. Effetti anarmonici. Proprietà dielettriche degli isolanti.
Semiconduttori inomogenei. Difetti nei cristalli.
Testi consigliati:
N.W. Ashcroft and N.D. Mermin, Solid State Physics, Saunders, 1976.
C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, Wiley, 1996.
P.M. Chaikin and T.C. Lubensky, Principles of Condensed Matter Physics, Cambridge University Press, 1995.
FISICA DELLO STATO SOLIDO II – PARTE A (II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3
CFU)
PROF. CANIO NOCE
Obiettivi formativi:
Scopo di questo corso è lo studio delle correlazioni elettroniche nella determinazione delle proprietà magnetiche della
materia. Lo studio è affrontato per gradi considerando dapprima sistemi non interagenti (isolanti) per poi passare allo
studio delle proprietà magnetiche dei metalli ed infine analizzando sistemi metallici e non metallici interagenti. Per
studiare le correlazioni, si forniranno tecniche analitiche e numeriche avanzate. Particolare attenzione verrà inoltre
rivolta all’analisi dei diversi materiali magnetici cercando di metterne in evidenza le peculiarità. Tutto ciò allo scopo di
formare studenti in grado di caratterizzare nuovi materiali magnetici sia dal punto di vista teorico sia dal punto di vista
applicativo.
Prerequisiti :
Per poter affrontare e seguire proficuamente questo corso sono indispensabili conoscenze di meccanica quantistica non
relativistica, fisica atomica e fisica dello stato solido.
Contenuto del corso:
1) Magnetismo negli isolanti
Campo cristallino
Effetto Jahn-Teller
Teorema di Kramers
2) Magnetismo nei metalli
Paramagnetismo di Pauli
Diamagnetismo di Landau
Interazione con la superconduttività
Suscettività di ruteno-cuprati
Ferromagnetismo, antiferromagnetismo, ferrimagnetismo in campo medio
3) Correlazioni elettroniche e magnetismo
Modello di Stoner
Interazione RKKY
Double-exchange e meccanismo cinetico
Testi consigliati:
1) H. Ibach e H. Luth
Solid-state physics
Springer, Berlino 2003
2) R. M. White
Quantum theory of magnetism
Springer, Berlino 1983
3) T. Moriya
Spin fluctuations in itinerant electron magnetism
Springer, Berlino 1985
4) L. P. Levy
Magnetism and superconductivity
Springer, Berlino 2000
5) A. Auerbach
Interacting electrons and quantum magnetism
Springer, Berlino 1994
6) C. Noce, A. Vecchione, C. Cuoco e A. Romano
Ruthenate and rutheno-cuprate materials: Unconventional Superconductivity, Magnetism and Quantum Phase
Transitions
Springer, Berlino 2002
7) N. W. Ashcroft e N. D. Mermin
Solid-state physics
Saunders College, Philadelphia 1988
8) W. Nolting
Ferromagnetism and electronic correlations
In AIP Conference proceedings 527
9) C. Kittel
Introduzione alla fisica dello stato solido
Boringhieri, Torino 1982
10) K. Yosida
Theory of magnetism
Springer, Berlino 1996
11) P. Fazekas
Electron correlation and magnetism
World Scientific, Singapore 2003
FISICA DELLO STATO SOLIDO II – PARTE B (II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3
CFU)
PROF. ALFONSO ROMANO
Obiettivi formativi: Fornire agli studenti le conoscenze di base (a) della fisica dei sistemi con correlazioni elettroniche e dei
modelli teorici usati per la loro analisi, e (b) della teoria della superconduttività di Bardeen-Cooper-Schrieffer.
Prerequisiti : Meccanica quantistica, fisica dello stato solido, seconda quantizzazione, funzioni di Green.
Contenuti del corso:
Sistemi con correlazioni elettroniche forti
Inadeguatezza della teoria a bande per i sistemi con correlazioni elettroniche forti. Cenni sulla fisica dei composti dei
metalli di transizione. Modello generale di interazione coulombiana. Derivazione dell’Hamiltoniano di Hubbard.
Modello di Hubbard: soluzione di campo medio, suscettività magnetica, limite atomico, approssimazione di Hubbard I e
cenni sull’approssimazione di Hubbard III, metodo di Gutzwiller, limite di strong coupling con derivazione
dell’hamiltoniana t-J. Cenni sui composti delle terre rare e degli attinidi e modello di Anderson.
Teoria di Bardeen-Cooper-Schrieffer
Interazione efficace attrattiva mediata dai fononi. Problema di Cooper. Funzione d’onda BCS. Soluzione del modello
ed equazione di gap. Eccitazioni elementari e trasformazione di Bogolubov. Equazione di gap a temperatura finita.
Testi consigliati
P. Fulde, “Electron correlations in Molecules and Solids”, Springer
P. Fazekas, “Lecture Notes on Electron Correlation and Magnetism”, World Scientific
J. Hubbard, Proceedings of the Royal Society of London A276, 238 (1963)
P.G. de Gennes, “Superconductivity of Metals and Alloys”, W.A. Benjamin Inc.
G. Grosso, G. Pastori Parravicini, “Solid State Physics“, Academic Press
FISICA TEORICA I (I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
PROF. GAETANO SCARPETTA
Obiettivi formativi: Fornire una dettagliata comprensione dei concetti fondamentali e dei metodi matematici della
Meccanica Quantistica. Fornire la capacità di applicare la teoria a tutte le situazioni fisiche.
Prerequisiti: I corsi di Meccanica Analitica, di Meccanica Quantistica e di Metodi Matematici della Fisica del corso di
laurea triennale in Fisica
Contenuto del corso: Proprietà analitiche del coefficiente di trasmissione – Risonanze – Il formalismo matematico
della meccanica quantistica– il formalismo di Dirac dei bra e dei ket – Soluzione algebrica con gli operatori a scala
dell’oscillatore armonico e dell’atomo d’idrogeno – Trasformazioni unitarie – Le rappresentazioni di Schroedinger,
Heisenberg e Dirac – Il propagatore – Teoria generale del momento angolare – L’operatore momento angolare come
generatore delle rotazioni in meccanica quantistica – Composizione di momenti angolari – La formula di Baker
Campbell Hausdorff – Particelle identiche in meccanica quantistica – Equazione d’onda non relativistica con spin – Il
formalismo di Feynmann del Path Integral – Esempi: la particella libera e l’oscillatore armonico – Path integral con
vincoli topologici – Path integral in cooordinate sferiche – Path integral in spazi con curvatura e torsione.
Testi consigliati:
1) Appunti delle lezioni
2) P. Cohen Tannoudji, B. Diu, F. Laloe “Quantum Mechanics” Hermann.
3) H. Kleinert, “Path Integral” World Scientific.
4) J.J. Sakurai “Meccanica quantistica moderna” Zanichelli.
Fisica Teorica II (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Prof. Fabrizio Illuminati
Obiettivi formativi:
Fornire
gli
strumenti
fondamentali
per
la
comprensione
della
meccanica
quantistica
contemporanea, e le sue piu' rilevanti applicazioni, dall'ottica quantistica alla computazione
quantistica, dall'informazione quantistica alla condensazione di Bose-Einstein e alla teoria delle transizioni di fase.
Prerequisiti :
Meccanica quantistica e meccanica statistica elementari.
Contenuto del corso:
Il
formalismo
della
meccanica
quantistica.
Misure
a
valori
di
operatori
positivi
(POVM).
Decomposizioni
polari
e
a
valore
singolare.
Misure
generalizzate.
Operatori
densita',
sfera
di
Bloch,
matrici
densita'.
Diseguaglianze
di
Bell
e
non
localita'.
Entanglement
I):
qualificazione,
definizioni
operazionali,
e
criteri
di
separabilita'.
Entanglement
II):
quantificazione,
misure
entropiche,
e
misure
geometriche.
Entanglement
di
distillazione,
entanglement
di
formazione,
costo
di
entanglement,
ed
entanglement
di
teletrasporto.
Applicazioni
dell'entanglement
come
risorsa
fisica
e
teoria
quantistica
dell'informazione:
teletrasporto
quantistico,
crittografia
quantistica,
dense
coding,
e
telecloning.
Computazione
quantistica
e
algoritmi
quantistici
(Cenni).
Entanglement
e
transizioni di fase in modelli di spin e in sistemi fortemente correlati. Elementi di
ottica
quantistica:
stati
coerenti,
stati
squeezed,
e
altri
stati
non
classici.
Formalismo
dello spazio delle fasi e trasformazioni simplettiche. Entanglement a variabili continue e
informazione quantistica a variabili continue. Teoria del raffreddamento laser e condensazione
di Bose-Einstein (Cenni). Conseguenze e sviluppi recenti: fisica dei reticoli ottici e delle
microcavita'
accoppiate,
simulatori
quantistici
universali
(Cenni).
Testi consigliati:
A. Peres "Quantum Theory: Concepts and Methods"; M. Nielsen and E. Chuang "Quantum
Computation and Quantum Information"; R. Puri "Mathematical Methods of Quantum Optics"; Articoli
di
rassegna,
appunti,
e
altro
materiale
didattico
a
cura
del
docente.
Interazioni Deboli (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Prof. Giuseppe Grella
Obiettivi formativi:
Il corso si propone di fornire un’esauriente esposizione della fisica delle interazioni deboli sia dal punto di vista teorico
sia dal punto di vista dei fatti sperimentali.
Prerequisiti :
Meccanica quantistica relativistica. Teoria invariante delle perturbazioni. Aspetti fondamentali della teoria dei gruppi
continui.
Contenuto del corso:
Il decadimento beta: Cinematica. Teoria di Fermi. Generalizzazione della teoria di Fermi e violazione della parità.
Spettro energetico degli elettroni. Correlazione angolare elettrone-neutrino nei decadimenti nucleari. Polarizzazione
longitudinale degli elettroni nei decadimenti nucleari. Elicità del neutrino. Costanti di accoppiamento nella teoria V-A.
Vita media del neutrone. Teoria universale V-A: Neutrino a due componenti. Leptoni a chiralità sinistrorsa.
Decadimento del muone. Universalità delle correnti V-A. Angolo di Cabibbo e regole di selezione per decadimenti di
particelle con stranezza. Decadimento di pioni carichi in leptoni. Elementi di matrice delle correnti deboli. Moderna
teoria delle interazioni elettro-deboli: Difficoltà della teoria di Fermi e di modelli "naif" del bosone vettore intermedio.
Teorie di Yang-Mills. Meccanismo di Higgs. Modello di Weimberg e Salam. Introduzione alla fisica delle oscillazioni
di neutrino. Descrizione di alcuni esperimenti fondamentali: (a) Non conservazione della parità: Esperimento di Wu,
esperimento di Garwdin, Ledermann e Weinrich, esperimento di Friedman e Telegdi. (b) Proprietà dei neutrini:
esperimento do Goldhaber, Grodzins e Sunyar (elicità del neutrino), esperimento di Damby, Gaillard, Goulianos,
Ledermann, Mistry, Schwartz e Steiberger (esistenza di due tipi di neutrini). (c) La scoperta del bosone vettore
intermedio: descrizione dell’esperimento UA1.
Testi consigliati:
[1] J. Horejsi: Fundamentals of Electroweak Theory, Charles University in Prague, The Karolinium Press, ISBN: 80246-0639-9
[2] I. Kaplan: Nuclear Physics, Cambridge, Massachusetts : Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1955
[3] Lew D. Landau, Jewgeni M. Lifschitz: Teoria quantistica relativistica, Editori Riuniti.
[4] R. N. Cahn and G. Goldhaber: The Experimental Foundations of Particle Physics (Paperback), Cambridge university
press.
[5] I. J. R. Aitchison and A. J. G. Hey, Gauge Theories in Particle Physics, CRC Press/Taylor and Francis, 2003/2004
[6] D. Perkins, Introduction to High Energy Physics, Cambridge Univ Press.
[7] G. Kane, Modern Elementary Particle Physics, Addison-Wesley, 1993.
[8] R.E. Marshak, Riazuddin and C.P. Ryan: Theory of Weak Interactions in Particle Physics, Wiley-Interscience, 1969.
Interazioni Forti (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Dott. Tiziano Virgili
Obiettivi formativi:
Elementi di base di fisica delle interazioni forti sia in termini storico-fenomenologici (modello a partoni), sia
come introduzione alla Cromodinamica Quantistica (QCD).
Prerequisiti :
Elementi di base di fisica nucleare, elementi di base di meccanica quantistica e relativistica, elementi di base
di teoria dei campi.
Contenuto del corso:
PARTE I : RICHIAMI DI TEORIA DELLE COLLISIONI.
•
Richiami di cinematica relativistica
•
Collisioni in meccanica quantistica: sezioni d'urto e matrice S
•
Collisioni a bassa e ad alta energia, scattering risonante
•
Sviluppo in onde sferiche, scattering elastico ed anelastico
•
Scattering di particelle con spin
PARTE II : METODI PER LA MISURA DI OSSERVABILI
•
Proprietΰ dei mesoni e loro misura
• Proprietΰ dei nucleoni e loro misura
•
Proprietΰ delle risonanze e loro misura. Diagrammi di Argand, diagrammi di Daliz, studio della polarizzazione.
•
Multipletti di particelle, stranezza charm e beauty.
•
Modello a quark e masse degli adroni
PARTE III : QUARKS E PARTONI
•
Scattering profondamente anelastico
•
Scaling di Bjorken e modello a partoni
•
Determinazione dei numeri quantici fondamentali dei partoni
•
Connessione col modello a quark costituenti
PARTE IV : LE INTERAZIONI FORTI
• Potenziale fenomenologico e libertΰ asintotica
• Elementi di QCD, QCD perturbativa e rinormalizzazione
• Modello a partoni e QCD: le violazioni di scala
• Equazioni di evoluzione, correzioni “next to leading”
• QCD ai collider: misura dei jets, determinazione sperimentale della costante d’interazione a.
• Metodi non perturbativi: QCD sul reticolo (cenni)
• Transizioni di fase in QCD: il Quark-Gluon Plasma.
Testi consigliati:
Dispense aa. vv.
LABORATORIO SPECIALISTICO DI FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI (I
ANNO LAUREA SPECIALISTICA – 12 CFU)
Prof.
Obiettivi formativi:
Acquisizione di competenze avanzate in Fisica delle Particelle Elementari Sperimentale.
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Uso di strumentazione avanzata e svolgimento di esperimenti avanzati di Fisica delle Particelle Elementari.
Testi consigliati:
LABORATORIO SPECIALISTICO DI FISICA TEORICA E ASTROFISICA (I ANNO
LAUREA SPECIALISTICA – 6 CFU)
Prof.
Obiettivi formativi:
Acquisizione di competenze avanzate in Fisica Sperimentale.
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Lo studente potrà seguire la prima parte di uno dei Laboratori Specialistici degli altri curricula. Per gli studenti che
scelgono un percorso più strettamente caratterizzato nel senso dell’Astrofisica saranno organizzate delle esperienze di
Astrofisica all’interno del Laboratorio Specialistico di Struttura della Materia.
Testi consigliati:
LABORATORIO SPECIALISTICO DI GEFISICA, FISICA DELL’AMBIENTE E DEI
SISTEMI NATURALI (I ANNO LAUREA SPECIALISTICA – 12 CFU)
Prof. Roberto Scarpa
Obiettivi formativi:
Lo scopo del corso è l'acquisizione dei principali metodi numerici utilizzati per il trattamento dei dati geofisici,
l'illustrazione dei principali strumenti in uso nella geofisica e lo svolgimento di prove sperimentali.
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Il programma si articola in due capitoli principali:
ANALISI DI SEGNALI IN GEOFISICA:
Trasformate di Fourier: campionamento, aliasing, DFT e FFT
Convoluzione, teoria dei filtri, segnale analitico e trasformata di Hilbert
Correlazione e rapporto S/N
Filtri multidimensionali e non lineari: filtri frequenza-numero d'onda, filtri di polarizzazione, metodo a massima
entropia e di massima verosimiglianza
Utilizzo del codice MATLAB, MATCAD, SAC e di altri pacchetti software per l'analisi dei segnali
ESPERIMENTI:
GEODESIA
Utilizzo dei GPS
Utilizzo di strumentazione geodetica: distanziometri laser, teodoliti, livelli digitali
L'interferometro laser dei LNGS
Clinometri e strainmeters. Esperienze sulla strumentazione da pozzo del gruppo di Fisica della Terra Solida (clinometri
APPLIED GEOMECHANICS e dilatometro SACKS-EVERTSON)
SISMOLOGIA
Utilizzo, programazione e calibrazione di una stazione sismica digitale (QUANTERRA Q330 e/o MARSLITE)
Esperimento con un'antenna sismica multicanale: calibrazione della strumentazione, applicazione del metodo della
correlazione al rumore sismico, esperienze con filtri frequenza-numero d'onda
Esperienza con l'utilizzo di una rete sismica digitale (l’antenna sismica UNDERSEIS)
FISICA DEL VULCANISMO
Esperimento con antenne sismiche e reti digitali di sismometri a larga banda su vulcani.
Esperimento con l'utilizzo di dilatometri da pozzo su aree vulcaniche
ELETTRONICA GEOFISICA
Sviluppo ed utilizzo di sistemi di acquisizione dati geofisici a basse frequenze.
Testi consigliati:
Appunti e dispense dale lezioni
Havskov J.,Alguacil G., 2004. Instrumentation in earthquake seismology, Springer-Verlag, Berlin, ISBN: 978-1-40202968-4.
MATLAB 7 User's Guide, 2005, WEB SITE: www.mathworks.com.
SAC, Seismic Analysis Code, WEB SITE: www.llnl.gov/sac
Scarpa R., Tilling R.I., 1996. Monitoring and mitigation of volcano hazards. Springer Verlag. Heidelberg.
LABORATORIO SPECIALISTICO DI STRUTTURA DELLA MATERIA (I ANNO LAUREA
SPECIALISTICA – 12 CFU)
Prof. Sandro Pace, Prof.ssa Annamaria Cucolo
Obiettivi formativi:
Acquisizione di competenze avanzate in Struttura della Materia Sperimentale.
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Uso di strumentazione avanzata e svolgimento di esperimenti avanzati di Struttura della Materia.
Nota: all’interno di questo Laboratorio saranno anche organizzati alcuni esperimenti di Astrofisica per quegli studenti
che vogliono seguire un percorso più specifico di Astrofisica all’interno del curriculum di Fisica Teorica e Astrofisica.
Testi consigliati:
Lenti Gravitazionali (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Prof. Gaetano Scarpetta
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Introduzione e richiami:
Introduzione storica, richiami di relatività generale, elementi di cosmologia, metrica di Schwarzschild, deflessione della
luce.
Teoria delle lenti gravitazionali:
Equazione della lente, immagini e loro amplificazione, convergenza e distorsione, classificazioni delle immagini,
teoremi delle immagini, ritardo temporale. Curve critiche e caustiche, teoria delle catastrofi, singolarità stabili e
instabili, metamorfosi.
Modelli di lenti gravitazionali:
Modelli di lenti a simmetria assiale, lente puntiforme, sfera isoterma singolare e con core, lenti a simmetria perturbata,
lenti ellittiche. Sistemi di lenti puntiformi, teoria complessa, lente binaria, lenti multiple in casi particolari.
Macrolensing:
Lensing di quasar, lensing statistico, determinazione di parametri cosmologici, archi gravitazionali, strong lensing,
weak lensing, cosmic shear, lensing della radiazione di fondo cosmico.
Microlensing:
Modelli galattici, microlensing galattico, curva di Paczynski, profondità ottica, osservazioni di microlensing, pixel
lensing, modelli della Grande Nube di Magellano. Modello di M31. Modello della Via Lattea. Analisi degli eventi verso
LMC, M31 ed il Bulge galattico. Eventi binari, ricerca di pianeti, degenerazione dei parametri, sorgente estesa, misura
della parallasse, misure astrometriche, microlensing di quasar.
Complementi:
Gravitational lensing in campo forte, lensing da buchi neri a simmetria sferica, lensing da stringhe cosmiche
Testi consigliati:
• “Gravitational Lenses”, P. Schneider, J. Ehlers, E.E. Falco, Springer-Verlag, Berlin, 1992.
• “Singularity Theory and Gravitational Lensing”, A.O. Petters, H. Levine, J. Wambsganss, Birkhaeser, Berlin,
2001.
• “Gravitational Lensing and Microlensing”, S. Mollerach, E. Roulet, World Scientific, Singapore, 2002.
• “Saas-Fee lectures on Gravitational Lensing”, P. Schneider, C.S. Kochanek, J. Wambsganss, 2004.
MECCANICA STATISTICA ( I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
Dott. Federico Corberi
Obiettivi formativi: Fornire agli studenti gli strumenti fondamentali per ricavare le proprieta' macroscopiche della
materia dalla sua struttura microscopica.
Prerequisiti : Fisica Teorica .
Contenuto del corso: PRIMA PARTE: Insiemi statistici: Insieme microcanonico e gran canonico; derivazione della
termodinamica dalla meccanica statistica: entropia, energie libere. Il gas ideale classico: Entropia dall’insieme
microcanonico; energia libera di Helmotz nell’insieme canonico; equazione di stato e gran potenziale nell’insieme gran
canonico. Meccanica statistica quantistica: Stato puro e stato miscela; la matrice densità;la matrice densità per i sistemi
termodinamici all’equilibrio. Il gas ideale quantistico: Generalità ; descrizione dello stato microscopico; Numeri di
occupazione degli stati di singola particella; la funzione di partizione negli insiemi canonico e gran canonico; particelle
di Bose-Einstein, di Fermi- Dirac e di Maxwell-Boltzmann. Il gas ideale di Bose- Einstein: Equazione di stato: limite
classico e limite degenere; condensazione di Bose- Einstein. Il gas ideale di Fermi- Dirac: Equazione di stato: limite
classico e limite degenere. Il gas ideale di Maxwell-Boltzmann: il limite classico dei gas quantistici; equazioni di stato.
L’oscillatore armonico quantistico: Radiazione del corpo nero e formula di Planck. Il paramagnete ideale: Variabili di
spin; entropia, temperatura negativa;equazione di stato.
SECONDAPARTE: Fenomenologia delle transizioni di fase: transizioni del I ordine, fenomeni critici; transizioni
liquido-gas;transizione ferromagnetica. Il modello gas-reticolare. Il modello di Ising: rottura della simmetria; soluzione
del modello di Ising in una dimensione; funzione di correlazione; matrice di trasferimento; approssimazione del campo
medio; modello di Ising con interazione a lungo raggio.
Rinormalizzazione: Descrizione sul modello di Ising in una dimensione ; Descrizione sul modello di Ising in due
dimensioni. Metodi numerici: Traiettorie Monte Carlo. Algoritmo Metropolis. Master equation. Meccanica statistica
fuori dall’equilibrio: Teorema fluttuazione-dissipazione;Equazione di Langevin.
Testi consigliati:
1) L. Landau – E. Lifshitz “ Fisica Statistica”;
2) D. Chandler “ Introduction to modern statistical mechanics” Oxford University;
3) K. Huang “ Statistical mechanics” Wiley;
4) L.E. Reichl “ A Modern Course in Statistical Physics” Arnold;
5) D. Amit – Verbim “ Statistical Physics, an introductory Course” World Scientific;
6) L. Peliti “ Appunti di Meccanica Statistica” Bollati - Boringhieri.
METODI MATEMATICI DELLA FISICA (I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
Prof. Silvio De Siena
Obiettivi formativi: fornire i concetti di spazio di Hilbert e di operatori lineari in spazi di Hilbert, e la loro applicazione
alla meccanica quantistica.
Prerequisiti : Analisi Matematica I e II; Geometria; Meccanica Classica I e II.
Contenuto del corso: Struttura generale degli spazi di Hilbert. Funzionali e operatori lineari. Operatori
rilevanti. Serie di Neumann e equazioni integrali di Fredholm. Studio dello spettro di un operatore.
Trasformata di Fourier-Plancherel. Cenni sulla teoria delle distribuzioni.
Testi consigliati:
1) Akhiezer-Glazman “Theory of Linear Operators in Hilbert Space”;
2) Courant-Hilbert “Methods of Modern Mathematical Physics”;
3) P. Roman “ Some Modern Mathematics for Physicists and Other Outsiders”;
4) G.F. Simmons ” Introduction to Topology and Modern Analysis”;
5) Budak-Samarskii-Tikhonov “A Collection of Problems on Mathematical Physics”;
6) C. Rossetti “ Metodi Matematici della Fisica”;
7) Appunti dal corso.
METODI SPERIMENTALI PER LA FISICA DELLA MATERIA (II ANNO
SPECIALISTICA - 6 CFU)
PROF. CARMINE ATTANASIO
LAUREA
Obiettivi formativi:
Possedere una conoscenza di diverse problematiche sperimentali nel campo della fisica dei materiali.
Prerequisiti :
E’ necessaria la conoscenza di elementi di fisica dello stato solido.
Contenuto del corso:
Tecnologie di deposizione di film sottili. Meccanismi di nucleazione e di crescita di film sottili. Elementi di criogenia.
Testi consigliati:
Handbook of Thin Film Technology (McGraw-Hill Handbooks)
by L. Maissel, R. Glang
NEURODINAMICA (I/II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
PROF. SSA MARIA MARINARO
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati
Proprietà Magnetiche e di Trasporto nei Superconduttori (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Prof. Sandro Pace
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Introduzione fenomenologica: temperatura di transizione, effetto isotopico, shielding ed effetto Meissner, effetto delle
impurezze, campi critici, sup. di I e di II tipo, quantizzazione del flusso, corrente critica, dipendenza dalla temperatura,
lunghezza di penetrazione; impedenza di superficie, problemi di geometria, calore specifico, conducibilita' termica, Gap,
Modello a due fluidi;
Potenziali termodinamici per sistemi magnetici, campo critico termodinamico;
Equazioni di London: lunghezza di penetrazione, limiti del modello a due fluidi,
Teoria di Ginzburg-Landau: classificazione termodinamica dell' ordine delle transizioni di fase, teoria di Landau
delle transizioni di fase del secondo ordine, parametro d'ordine e simmetria, potenziale termodinamico, stati di equilibrio,
limiti della teoria, fluttuazioni. Potenziale termodinamico per un superconduttore in campo magnetico, equazioni di
Ginzburg-Landau, lunghezza di penetrazione e lunghezza di coerenza; energia di parete N/S, superconduttori di primo e di
secondo tipo, quantizzazione del flusso, struttura del quanto di flusso, campi critici nei superconduttori di secondo tipo;
reticolo di Abrikosov e cenni proprieta' elastiche.
Proprieta' di trasporto e proprieta’ magnetiche in presenza di impurezze: corrente critica, stato critico, curve di
magnetizzazione, suscettivita’ magnetica dc ed ac; flux creep, flux flow. Dinamica dei vortici in superconduttori non
convenzionali: linea di irreversibilita', melting del reticolo di Abrikosov .
Cenno applicazioni di potenza.
Testi consigliati
RELATIVITA’ - ELETTRODINAMICA CLASSICA (I ANNO LAUREA SPECIALISTICA 6 CFU)
Prof. L. Mercaldo
Obiettivi formativi:
Fornire agli studenti alcuni degli argomenti fondamentali dell’elettromagnetismo classico avanzato .
Prerequisiti:
Conoscenza della FISICA GENERALE , degli elementi di base della TEORIA DELLA RELATIVITA’ SPECIALE
e dei concetti fondamentali dell’ ANALISI MATEMATICA.
Contenuto del corso:
Equazioni di Maxwell. Potenziali scalare e vettore. Trasformazioni di gauge. Teorema di Poynting e conservazione
dell’energia e dell’impulso per un sistema di particelle cariche e di campi elettromagnetici. [Monopoli magnetici] Onde
elettromagnetiche. Funzioni di Green per l’equazione delle onde. Guide d’onda. Cavità risonanti. [Fibre ottiche]. Campi
e radiazione di una sorgente oscillante localizzata. Campi e radiazione di un dipolo elettrico . Campi di dipolo
magnetico e di quadrupolo elettrico. Modelli di antenne lineari. [Radiazione di multipolo]. [Diffusione e diffrazione].
Trasformazioni di Lorentz.
Formulazione covariante dell’elettrodinamica. Trasformazioni dei campi elettrici e
magnetici. Lagrangiana ed hamiltoniana di una particella carica relativistica in campi elettromagnetici esterni. Moto in
campi magnetici e/o elettrici statici. Invarianza adiabatica del flusso attraverso l’orbita di una particella. Irraggiamento
da cariche in moto. Potenziali e campi di Liènard –Wiechert per una carica puntiforme. Formula di Larmor della
potenza totale irraggiata da una carica accelerata. Distribuzione angolare della radiazione. Distribuzione in frequenza
ed angolo dell’energia irraggiata da cariche accelerate. Radiazione di sincrotrone. Diffusione di Thomson della
radiazione. Energia perduta nelle collisioni. Radiazione di Cherenkov.. Bremsstrahlung. Metodo dei quanti virtuali.
Testi consigliati:
J. D. Jackson – Classical Electrodynamics (3rd ed.) – J. Wiley
L. Landau and E. Lifchitz – Théorie des Champs – Editions MIR
RELATIVITÀ GENERALE (I/II ANNO LAUREA SPECIAISTICA - 3CFU)
Dott. Gaetano Lambiase
Obiettivi formativi:
Il modulo di Relatività Generale ha lo scopo di permettere allo studente la lettura di qualsiasi testo di Relatività scritto
nel moderno linguaggio della geometria differenziale che è il linguaggio necessario per lo studio della cosmologia
Prerequisiti:
Fisica classica; meccanica analitica; relatività generale.
Contenuto del corso:
Introduzione alla Geometria Differenziale (varietà differenziali, vettori tangenti, Derivata di Lie, p-forme differenziali,
Vettori di Killing). Cosmologie relativistiche. Verso una teoria quantistica della gravità.
Testi consigliati:
1) Hawcking-Ellis, The large scale structure of space time, Cambridge University Press (Cambridge 1985);
2) R. Wald, General Relativity, Chicago University Press (Chicago 1980);
3) G. Vilasi, Hamiltonian Dynamics, World Scientific 2001.
Sismologia (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Dott.ssa Rosaria Falanga
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Testi consigliati
SISTEMI DINAMICI ( I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3 CFU)
Dott. Massimo Blasone
Obiettivi formativi: Fornire una introduzione alla dinamica dei sistemi non-lineari e caotici.
Prerequisiti: Meccanica Analitica
Contenuto del corso: Caos in sistemi dinamici: introduzione; Mappe unidimensionali; Attrattori strani e dimensione
frattale; Proprietà dinamiche di sistemi caotici; Caos in sistemi hamiltoniani; Multifrattali.
Testi consigliati:
1)H.Goldstein, Meccanica Classica, Zanichelli;
2)M.Lakshmanan, S.Rajasekar, Nonlinear Dynamics, Springer Verlag;
3)E.Ott, Chaos in dynamical systems, Cambridge University Press;
4)Appunti dalle lezioni.
Strumentazioni in Fisica delle Alte Energie (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Dott. Cristiano Bozza
Obiettivi formativi:
Fornire una panoramica ampia ma allo stesso tempo approfondita e il più possibile operativa sulle tecniche sperimentali
in Fisica delle Alte Energia. Il corso privilegia un continuo raffronto con la realtà dell’attività sperimentale, sì da aiutare
gli allievi ad incanalare in maniera naturale, in un immediato futuro, le proprie inclinazioni in una delle attività di
ricerca in corso nel campo della Fisica delle Alte Energie.
Prerequisiti :
Conoscenza approfondita ed applicativo/operativa dei fenomeni classici di interazione radiazione/materia, e della fisica
del campo elettromagnetico. Meccanica quantistica almeno da un punto di vista fenomenologico. Conoscenze basilari di
elettronica.
Contenuto del corso:
Introduzione
Introduzione alle tecniche di misura in fisica Nucleare e Subnucleare, unità, grandezze fondamentali, osservabili.
Struttura generale di un apparato di misura per HEP, esperimenti a bersaglio fisso e su collider.
Rivelazione di particelle cariche
Perdita di energia di una particella carica in un mezzo per interazioni Coulombiane. Perdita di energia media per
ionizzazione (dE/dx.): formula di Bethe-Bloch. Identificazione di particelle tramite misure di dE/dx.. Perdita di
energia ristretta. "Range". Distribuzione di Landau. Ionizzazione primaria e totale. Statistica della produzione di
coppie di ioni in funzione dell'energia e della distanza.
Rivelazione di fotoni e di elettroni
Processi di assorbimento per i fotoni: assorbimento fotoelettrico, diffusione Compton, creazione di coppie. Perdita
di energia per ionizzazione e per radiazione ("bremsstrahlung") per gli elettroni.
Tracciamento delle particelle cariche.
Sistemi di tracciamento. Misura del Momento. Precisione dell’apparato tracciante. Risoluzione nella misura del
momento. Determinazione della sagitta. Effetto dello Scattering Multiplo. Uso dei filtri ricorsivi (Kalman) per il
tracciamento. Cenni di algoritmi di identificazione di particelle con reti neurali.
Emulsioni Nucleari.
Principio di rivelazione. Preparazione, esposizione, sviluppo. Utilizzo come bersaglio attivo o come rivelatore
tracciante. Cenni di microscopia applicata alle emulsioni nucleari. Scanning manuale. Identificazione di particelle.
Analisi topologica degli eventi. Scanning automatico. Sistemi distribuiti di acquisizione dati da emulsioni nucleari.
Diffusione e deriva delle cariche nei mezzi gassosi
Fenomeni di diffusione e mobilità di ioni positivi ed elettroni in varie condizioni di campo elettrico e magnetico.
Effetto dei gas elettronegativi. Eccitazione e ionizzazione per forti campi elettrici: moltiplicazione degli elettroni
(guadagno).
Contatori proporzionali
Caratteristiche operative in funzione di guadagno/voltaggio. Sviluppo temporale del segnale. Scelta della miscela
di gas. Limitazione del guadagno per carica spaziale.
Camere a multifili in regime proporzionale (MWPC)
Principio di funzionamento. Parametri geometrici e meccanici, influenza sulle prestazioni. Caratteristiche
operative delle MWPC: distribuzione temporale dei segnali, dimensione dei "cluster", miscela magica, capacità di
conteggio, invecchiamento, misura di dE/dx.. "Strip" catodiche e metodo del baricentro per la coordinata lungo il
filo. Metodo della divisione di carica e della differenza dei tempi di arrivo per la coordinata lungo il filo.
Camere a deriva
Principi di funzionamento. Correlazione spazio-temporale e accuratezza intrinseca. Risoluzione spaziale lungo il
filo e nella direzione di deriva anche in presenza di campi magnetici. Ambiguità destra-sinistra. Scelta del gas
nelle camere a deriva. Camere a deriva planari e cilindriche. Vari esempi illustrativi.
• RPC
Struttura ed idea di base di una resistive plate chamber. Streamer mode e avalanche mode. Prestazioni e
problematiche.
Camere a proiezione temporale (TPC)
Caratteristiche operative, campo elettrico, "gating grid" (griglia di sbarramento), risoluzione spaziale anche in
presenza di campo magnetico. Vari esempi illustrativi.
Scintillatori
Principio fisico di funzionamento. Tipi di scintillatori (organici/inorganici, solidi/liquidi). Tecniche di
fotomoltiplicazione e lettura. Utilizzo in piani traccianti, veto/trigger.
Rivelatori Cherenkov
Luce Cherenkov: principio fisico e realizzazioni pratiche. Misura di . Identificazione di particelle sulla base delle
caratteristiche geometriche degli anelli di luce. Ring Imaging Cherenkov Counters (RICH).
Rivelatori al silicio
Principio fisico di funzionamento. Risoluzione spaziale. Radiation hardness.
• Calorimetria
La misura dell’energia delle particelle. Generalità sulle tecniche di Calorimetria. Calorimetri Omogenei e
Calorimetri a Campionamento.
Calorimetri elettromagnetici
Meccanismi di produzione degli sciami elettromagnetici: lunghezza di radiazione, energia critica.
Parametrizzazione dello sviluppo longitudinale e trasversale degli sciami elettromagnetici. Risoluzione in energia
dei calorimetri elettromagnetici. Risoluzione spaziale.
Calorimetri adronici
Meccanismi di produzione degli sciami adronici per adroni (h). Sciami adronici e loro componente
elettromagnetica. Lunghezza d'interazione. Parametrizzazione dello sviluppo longitudinale e trasversale degli
sciami adronici. Differenza tra sciami elettromagnetici e adronici. Compensazione (e/h = 1). Ruolo dei neutroni
nella compensazione. Calorimetri compensanti a Uranio, Piombo, Ferro. Risoluzione in energia, posizione, massa
invariante.
Acquisizione e Analisi dati
Sistemi di trigger e sistemi di acquisizione dati. Dai dati “raw” alla fisica: ricostruzione e analisi. Cenni sui
sistemi di analisi dati e sui programmi di simulazione MonteCarlo più in uso.
Testi consigliati:
1) Leo, W., Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments.Springer-Verlag
2) Barkas, W.H, Nuclear Research Emulsion. Academic Press Inc
3) Koll, G.F. Radiation Detection and Measurement. Wiley
4) Appunti e articoli forniti a lezione
STRUTTURA DELLA MATERIA (I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
Prof. Ferdinando Mancini
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso: I PARTE: complementi di spettroscopia atomica e cenni di spettroscopia molecolare. Equazione
di Schrödinger per l'atomo di idrogeno: correzione relativistica. Approssimazione di Hartree e di Hartree-Fock. La
molecola di idrogeno ionizzata. Metodo LCAO. Legame covalente. Principio variazionale. La molecola di idrogeno.
Approssimazione di Born-Oppenheimer. Metodo di Heitler e London. Molecole poliatomiche semplici. Rotazioni e
vibrazioni. Assorbimento infrarosso e spettroscopia Raman.
II PARTE: Complementi di Fisica dello stato solido. Teoria classica del cristallo armonico. Calore specifico e legge di
Dulong-Petit.
Catene
unidimensionali
mono
e
bi-atomiche.
Relazione
di
dispersione. Quantizzazione del cristallo armonico. Modi normali di vibrazione. I fononi. Teorie di Debye e di Einstein
per
il
calcolo
del
calore
specifico.
Interazione
elettrone-elettrone.
energia
di
scambio. Costante dielettrica.
III PARTE: introduzione al Magnetismo. Fenomenologia del magnetismo nella materia. Diamagnetismo di Larmor.
Regole di Hund. Paramagnetismo atomico. Demagnetizzazione adiabatica. Magnetismo degli elettroni di conduzione.
Paramagnetismo di Pauli. Diamagnetismo di Landau. Effetto de Haas -van Alphen. Knight shift. Ordine magnetico.
Interazione di scambio. Hamiltoniana di Heisenberg. Approssimazione di campo medio. Modello di Ising. Onde di spin.
IV PARTE: Introduzione alla superconduttività. Fenomenologia della superconduttività. La termodinamica dei
superconduttori.
Modello
a
due
fluidi
di
Gorter
e
Casimir.
Modello
di
London. Formulazione di Pippard. Formulazione di Ginzburg-Landau. Soluzioni delle equazioni GL. Superconduttori
di secondo tipo.
Testi consigliati:
I-PARTE
1)G.
Herzberg
“Spettri
atomici
e
struttura
atomica”
(Boringhieri,
Torino
1961);
2)H.
E.
White
“Introduction
to
atomic
spectra”
(Mc
Graw
Hill,
New
York
1934);
3)S. Franchetti, A. Ranfagni, D. Mugnai “Elementi di struttura della materia” (Zanichelli, Bologna, 1974);
4)J.C.
SLATER
“Teoria
quantistica
della
materia”
(Zanichelli,
Bologna,
1980);
5)I.I. Sobel'man
“Introduction to the theory of atomic spectra” (Pergamon Press, Oxford, 1972);
6)C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe “Quantum mechanics” (Wiley-Interscience, Paris, 1977);
II-PARTE
1)N.W. Ashcroft, N.D. Mermin “Solid State Physics” Saunders College Publishing (1975);
2)J.R.
Hook,
H.E.
Hall
“Solid
State
Physics”
J.
Wiley
(1974);
3)A.M. Kossevich, The Crystal Lattice, Wiley-VCH (1999).
III-PARTE
1)J. Crangle “The magnetic properties of solids” (Edward Arnold Limited, London, 1977);
2)N.W. Ashcroft, N.D. Mermin “Solid State Physics” (Holt-Rinehart & Winston, New York, 1976);
3)R.E.
Peierls
“Quantum
theory
of
solids”
(Oxford
University
Press,
Oxford,
1955);
4)D.C.
Mattis
“The
theory
of
magnetism”
(Springer-Verlag,
Berlin,
1981);
5)C.
Kittel
“Introduzione
alla
fisica
dello
stato
solido”
(Boringhieri,
Torino,
1971);
6)C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe “Quantum mechanics” (Wiley-Interscience, Paris, 1977);
IV-PARTE
1)F.
London
“Superfluids”
Vol.I
(Dover
Publications
Inc,
New
York,
1961);
2)A.L. Fetter and J.D. Walecka “Quantum theory of mani-particle Systems” (Mc Graw-Hill, New York 1971);
3)M.Tinkham,
“Introduction
to
superconductivity”
(McGraw-Hill,NewYork1975);
4)Appunti dalle lezioni
STRUTTURA DELLA MATERIA II (II anno Laurea Specialistica - 6 CFU)
Prof.ssa Ileana Rabuffo
Obiettivi formativi:
Prerequisiti :
Contenuto del corso:
Teoria cinetica dei gas:
Equazione del viriale, distribuzione dei cammini, viscosità, conducibilità termica.
Funzione di distribuzione nello spazio delle fasi. Principio dell’equilibrio dettagliato. Equazione cinetica di Boltzmann.
Teorema H. Implicazioni macroscopiche delle leggi di conservazione locali. Equazione cinetica per un gas debolmente
non omogeneo: preparazione dell’equazione per lo studio delle proprietà di trasporto.
Esercizi.
Introduzione alla fisica dei plasmi:
Definizione ed esempi di plasma. Schermo di Debye. Equazione cinetica per un plasma. Plasma a due componenti:
campo autocompatibile , equazioni di Vlasov. Dispersione spaziale in un plasma.
Calcolo della costante dielettrica in un plasma senza urti. Smorzamento di Landau.
Esercizi.
Variabili stocastiche:
Variabili casuali discrete e continue: densità di probabilità, valori medi, funzione caratteristica, momenti, cumulanti.
Estensione delle definizioni al caso r-dimensionale. Densità di probabilità parziali, probabilità condizionate.
Applicazioni: random walk, particelle nella scatola. Processi stocastici. Processi stazionari, processi ergodici, processi
gaussiani. Classificazione dei processi stocastici. Processi di Markov. Moto Browniano. Risoluzione dell’equazione di
Langevin. Equazione di Chapman e Kolmogorov. Densità spettrale associata alla funzione di correlazione a due tempi.
Esempi: processo di Viener-Levy e processo di Ornstein- Uhlenbeck. Master equation. Espansione di Kramers-Moyal.
Equazione di Fokker-Plank. Esempi di equazione di Fokker- Plank.
Esercizi.
Testi consigliati:
Per la teoria cinetica e la fisica dei plasmi: Landau “Fisica Cinetica” (vol 10)
Per le variabili stocastiche: Risken “The Fokker- Plank equation”.
TEORIA DEI CAMPI ( I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
Prof. Luigi Mercaldo
Obiettivi formativi:
Acquisire gli elementi di base della Meccanica Quantistica dei campi relativistici
(Quantum ElectroDynamics ).
con applicazioni alla QED
Prerequisiti:
Conoscenza degli elementi di base di meccanica quantistica e di relatività speciale.
Contenuto del corso: Gruppo di Lorentz e sue rappresentazioni : scalari, spinori, vettori, ... Gruppo di Poincaré. Teoria
lagrangiana dei campi relativistici classici. Simmetrie e leggi di conservazione (teorema di Noether) . Quantizzazione
canonica dei campi. Le particelle come quanti dei campi. L’oscillatore armonico semplice come campo e sua
quantizzazione. Campo di Klein-Gordon e sua quantizzazione (particelle di Higgs). Campo di Maxwell e sua
quantizzazione ( fotoni ). Campo di Dirac e sua quantizzazione (elettroni, positroni, . . .). Campi interagenti. Matrice S .
Teoria perturbativa. Teorema di Wick. Diagrammi di Feynman. Elettrodinamica quantistica. Sezioni d’urto. Scattering
Compton. Scattering Moeller. Scattering Bhabha. Produzione ed annichilazione di coppie. Bremsstrahlung. Correzioni
radiative. Rinormalizzazione (cenni ).
Testi consigliati:
1) F. Mandl, G. Shaw “Quantum Field Theory” J. Wiley;
2)W. Greiner, J. Reinhardt “Field Quantization” Springer.
TEORIA DEI CAMPI II ( II ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 6 CFU)
Prof. Giuseppe Vitiello
Obiettivi formativi:
Prerequisiti:
Contenuto del corso:
Rappresentazioni inequivalenti in QFT.
Rottura spontanea della simmetria.
Condensazione bosonica e coerenza.
Simmetrie dinamiche e simmetrie fenomenologiche.
Difetti topologici in QFT.
Mixing ed oscillazioni di particelle in QFT
Testi consigliati:
TEORIA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI
(I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3+3 CFU)
Prof. Giuseppe Vitiello
Obiettivi formativi: Nei moduli di Teoria delle Interazioni Fondamentali I e II vengono presentate nozioni fondamentali
della struttura delle particelle elementari da un punto di vista teorico e fenomenologico, utilizzando il formalismo della
teoria dei gruppi e della teoria dei campi (grafici di Feynman, semplici derivazioni fondate sull'uso di elementi
introduttivi di teoria dei campi quantistici). Qualunque sia il taglio specialistico del corso degli studi prescelto dallo
studente non si puo' prescindere dalla conoscenza aggiornata che abbiamo della struttura intima della materia, sia per la
intrinseca valenza culturale in generale, sia per le conoscenze specifiche richieste in un qualsivoglia settore applicativo
contemplato dal piano di studi della laurea specialistica.
Prerequisiti: Elementi di fisica nucleare e subnucleare. Meccanica quantistica.
Contenuto del corso: MODULO I
Nozioni elementari della teoria dei campi quantistici. Classificazione delle particelle elementari.
Introduzione alle teorie di gauge. Campi di Yang e Mills. Interazione elettromagnetica ed interazione debole. Grafici di
Feynman.
MODULO II
Rottura spontanea della simmetria e meccanismo di Higgs. Unificazione delle interazioni debole ed elettromagnetica.
Modello standard. Cenni di cromodinamica quantistica. Soluzioni solitoniche, vortici, monopoli, istantoni. Grande
unificazione. Modello SU(5). Il campo gravitazionale.
Testi consigliati:
1) Appunti dalle lezioni.
TRANSIZIONI DI FASE E FENOMENI CRITICI - I (I ANNO LAUREA SPECIALISTICA - 3
CFU)
Prof. Ileana Rabuffo
Obiettivi formativi: dare agli studenti un’ introduzione ai concetti di transizione di fase in fisica.
Prerequisiti : termodinamica di base e meccanica statistica
Contenuto del corso: 1. Introduzione: termodinamica generalizzata e meccanica statistica : richiami. Classificazioni
possibili di una transizione di fase. 2. Punti critici: caratteristiche di un sistema al punto critico. Invarianza di scala
Fluttuazioni critiche. Indici critici. Scattering critico e funzioni di correlazione. Transizione ferromagnetica e
transizione superconduttiva a confronto. Ampiezza della regione critica. 3. Teoria di Yang e Lee. 4. Teorie di campo
medio. Parametro d’ordine. Teoria di Landau.
Testi consigliati:
1) Parte I: Callen;
2) appunti dalle lezioni;
3) Parte II E. Stanley “Introduction to Phase Transition and Critical Phenomena”;
4) Parte III K. Huang “ Statistical Mechanics”;
5) Parte IV L. Landau “ Meccanica Statistica”.