Il Corso di Laurea in Fisica
Il Corso di Laurea in Fisica si articola su tre anni di frequenza
Per il conseguimento della Laurea in Fisica e' necessario acquisire 180 CFU
(crediti formativi universitari) con il superamento di 19 esami
Convenzionalmente 1 CFU è pari a 25 ore di lavoro:
• 8 ore di didattica frontale
• 4 ore di didattica assistita
• 13 ore di studio individuale
Il titolo di studio dà accesso, previa verifica delle conoscenze, ai Corsi di
Laurea Magistrale in Fisica o ad altri corsi di Laurea Magistrale che ammettano
studenti con un curriculum in Fisica
1
Obiettivi formativi specifici
Il corso fornisce:
• solide conoscenze di base della fisica classica, della fisica quantistica e
della relatività speciale
• Solide conoscenze di base matematiche: analisi matematica, geometria e
meccanica razionale
• concetti e principi di base della chimica inorganica
• buona esperienza sull'utilizzo di moderni strumenti di laboratorio e su
tecniche di acquisizione ed elaborazione di dati
• conoscenze di base di informatica e di elettronica
• conoscenze di base della fisica dell'ambiente e della fisica medica
• familiarità con il metodo scientifico di indagine: applicazioni nella
rappresentazione e nella modellizzazione della realtà fisica
• conoscenze di base della fisica nucleare, della fisica delle particelle
elementari, della fisica della materia e dell’astrofisica
2
Profilo professionale
Profilo professionale e sbocchi occupazionali e professionali previsti per i laureati:
Fisico
funzione in un contesto di lavoro:
Il laureato in fisica ha un curriculum che consente di svolgere ruoli di natura tecnica in
vari ambiti lavorativi legati all'utilizzo o sviluppo di modelli fisico-matematici, ad attività di
laboratorio, attività nel campo dell'elettronica e dell'informatica
competenze associate alla funzione:
Il laureato in Fisica ha competenze riguardanti:
- utilizzo di strumentazione di laboratorio e misure sperimentali
- analisi ed elaborazione di dati
- capacità di sviluppare strategie e modelli per la risoluzione di problemi complessi
Il laureato ha inoltre le competenze necessarie per l'approfondimento degli studi nel
corso di laurea magistrale in fisica o in altri corsi che ammettano studenti con un
curriculum in Fisica
3
Sbocchi professionali
Sono possibili sbocchi professionali in vari ambiti dell'industria, dei servizi e della
pubblica amministrazione riguardanti:
• fisica medica (radio-protezione)
• beni culturali
• risparmio energetico
• attività industriali nel campo dell'elettronica, dell'informatica o ove siano presenti
processi di misure
• diffusione della cultura scientifica
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Struttura del corso
L'offerta formativa è basata su corsi relativi alle seguenti aree di apprendimento:
• discipline matematiche e informatiche
• discipline chimiche
• discipline fisiche nei seguenti ambiti: sperimentale e applicativo; teorico e dei
fondamenti della fisica; microfisico e della struttura della materia; astrofisico, geofisico
e spaziale
Primo anno
• introduzione dei concetti di base della geometria, dell'analisi matematica e della fisica
classica (meccanica, onde, termodinamica) accompagnati dalle basi di geometria e
chimica
Secondo anno
• completamento dello studio della fisica classica (elettromagnetismo, meccanica
analitica) e delle conoscenze di base dell'analisi matematica e dei metodi matematici
della fisica
Terzo anno
• dedicato alla meccanica quantistica e all'introduzione dei fondamenti della fisica
5
nucleare e sub-nucleare, della fisica della materia e dell'astrofisica
Svolgimento delle attività didattiche
Lo studio dei fenomeni fisici viene affrontato in ogni anno di corso attraverso:
•
svolgimento di un insegnamento basato su lezioni frontali
•
corrispondente corso di laboratorio
è garantire sia la padronanza della conoscenza formale sia quella delle implicazioni
pratiche dei fenomeni studiati
Sono previste attività formative a scelta dello studente per estendere le conoscenze
acquisite a discipline differenti:
• biofisica
• fisica applicata (introduzione alla fisica medica e dell’ambiente)
• Energie rinnovabili
• conservazione dell'ambiente
• Elettronica
• Ulteriori approfondimenti specifici di matematica, chimica, fisica
Il corso si conclude con una prova finale (4 CFU)
6
Laboratori didattici: l’astronomia
Cupola sul tetto del
dipartimento di fisica
(diametro 3.5 m)
Attualmente il telescopio più
grande sul territorio
regionale col più sofisticato
sistema di acquisizione
immagini e controllo
Laboratorio didattico
Labsdi fisica di ateneo
Significativo investimento: 400 kEuro
(progetto regionale P.O.R. FESR 2007-2013)
•
•
•
•
•
Corso di laboratorio di fisica 1, 2 (laurea in fisica), fisica 2 (matematica)
Laboratorio didattico di fisica per l’abilitazione dei docenti di scuola secondaria
Studio di metologie di insegnamento della meccanica quantistica nelle scuole
secondarie (dottorato scienza della formazione)
Esercitazioni didattiche nell’ambito di corsi di fisica per medicina
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Progetto Lauree Scientifiche
Esperienze didattiche: la fisica
classica
Moti in una dimensione:
diagramma spostamento
vs tempo
Determinazione della velocita’ del suono
nell’aria
Meccanica
Esperienze didattiche: la fisica
classica
Verifica della legge di
Legge dei gas
Coulomb
elettromagnetismo
termologia
Esperienze didattiche: la fisica
Risonanza magnetica
“moderna”
nucleare
Carica specifica dell’elettrone
Dualismo particellaonda:diffrazione di
elettroni da parte di grafite
policristallina
Fisica atomica, dei solidi e
radioattività
“Novizio” ed “Esperto” a confronto
Malintesi dei professori:
- sono venuti a lezione
preparati su cosa verrà detto
(conoscono il “linguaggio”)
- capiscono la lezione
- conosco il loro livello di
preparazione
Malintesi degli studenti:
Non mi devo
preparare per la
lezione
Ho capito tutto
Non è necessario
che capisca ora
(studierò la notte
prima dell’esame)
Un nuovo paradigma di lezione
Ø Corsi di base: spesso costituiscono uno dei principali ostacoli
Ø Studio di un nuovo paradigma - corso interattivo con lavoro
didattico articolato in più momenti:
•
Esperimenti introduttivi e/o dimostrativi dei concetti di base della lezione
•
Lezione frontale suddivisa in brevi esposizioni svolte dal docente ed
elaborazioni di domande e/o esercizi e/o completamento dei concetti
presentati svolti dagli studenti in piccoli gruppi.
Clickers: sistema di
risposta con ricevitore
radio usb
Usato anche per
monitoraggio frequenza
Sperimentazione in corso nel
primo anno del corso di
laurea: tutti gli studenti hanno
un clicker personale
Requisiti di ammissione
Indipendentemente dal diploma di scuola secondaria superiore (o equivalente), per
poter iniziare un percorso formativo a livello universitario in fisica lo studente deve avere
le seguenti basi di matematica:
• geometria elementare ed algebra
• istogrammi, grafici, sistemi di coordinate cartesiane ortogonali
• concetto di funzione, grafici di funzioni semplici in coordinate cartesiane
• trigonometria piana, funzioni trigonometriche
• logaritmi, funzioni logaritmiche e funzioni esponenziali
• principi di geometria analitica (retta, coniche)
Modalità di verifica del possesso dei requisiti di accesso al Corso di Studi:
• specificate annualmente nel manifesto di Ateneo e nel Regolamento didattico del
Corso di studi
• obblighi formativi aggiuntivi previsti nel caso in cui la verifica non sia positiva
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Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e comprensione
Il laureato deve:
• avere un'ottima conoscenza delle basi della fisica e della matematica negli aspetti concettuali,
metodologici ed applicativi
• possedere competenze nei diversi settori della fisica e padronanza delle tecniche di calcolo, di
laboratorio, informatiche ed elettroniche che gli consentiranno di esaminare i problemi da diversi
punti di vista che possano essere utili alla loro soluzione
• deve infine avere una buona conoscenza delle basi della chimica ed essere in grado di
comprendere i principali processi chimici
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Terminato il corso il laureato sviluppa le seguenti capacità:
• utilizzazione del metodo scientifico
• svolgimento di un lavoro all'interno di un gruppo, come richiesto ad esempio in attività
sperimentali di laboratorio
• determinazione dei termini essenziali di un problema ed elaborazione di metodiche razionali e/o
modelli per la sua soluzione
• estensione delle competenze in altri campi in cui i concetti e/o le metodologie fisiche e
matematiche sono un valido strumento
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Discipline matematiche e informatiche
Conoscenza e comprensione
• elementi di base della matematica: analisi matematica, algebra lineare e geometria, analisi di
funzioni di variabile complessa, elementi di analisi funzionale
• meccanica analitica
• i fondamenti dell'informatica (sistemi operativi, concetti di base dell'ITC)
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• utilizzare correttamente il formalismo e gli strumenti di matematica di base necessari per lo
sviluppo delle conoscenze di fisica classica e quantistica
• risolvere problemi avanzati di meccanica classica col formalismo lagrangiano e hamiltoniano
• utilizzare a un livello base alcuni dei più diffusi sistemi operativi
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
FONDAMENTI DI INFORMATICA (5 CFU)
ANALISI MATEMATICA I, II (18 CFU)
GEOMETRIA (8 CFU)
MECCANICA RAZIONALE (8 CFU)
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Discipline fisiche: ambito sperimentale e applicativo
Conoscenza e comprensione
• le basi della fisica classica: meccanica, termodinamica, elettrodinamica, onde e ottica
• misure e tecniche di laboratorio, esperimenti fondamentali riguardanti la meccanica classica,
l'elettromagnetismo e la fisica quantistica
• tecniche di calcolo numerico applicate a problemi della fisica
• elementi di base dei circuiti elettronici
• elementi di base di fisica dell'ambiente e fisica medica
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di:
•
•
•
•
•
applicare le proprie conoscenze per risolvere semplici problemi di fisica classica
condurre semplici esperimenti di fisica ed analizzare i risultati
utilizzare in sicurezza e competentemente la strumentazione di laboratorio
analizzare dati ed informazioni con l'ausilio di computer
elaborare semplici programmi con moderni linguaggi di programmazione e risolvere (o simulare)
semplici problemi di fisica con metodi numerici
• comprendere ed utilizzare semplici circuiti digitali ed analogici
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
FISICA GENERALE I, II (24 CFU), LABORATORIO DI FISICA I, II, III (36 CFU)
FONDAMENTI DI FISICA COMPUTAZIONALE (5 CFU), FISICA APPLICATA (6 CFU),
FONDAMENTI DI ELETTRONICA (6 CFU)
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Discipline fisiche: ambito teorico
Conoscenza e comprensione
• i confini della fisica classica e le origini della fisica quantistica
• le basi della meccanica quantistica non relativistica
• metodi matematici della fisica con riferimento in particolare agli strumenti matematici necessari
per l'apprendimento del formalismo quantistico
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di:
• esporre e descrivere con chiarezza e coerenza i concetti e le idee fondamentali della meccanica
quantistica
• risolvere semplici problemi di meccanica quantistica sia in una sia in tre dimensioni spaziali
• applicare correttamente il formalismo matematico alla soluzione dei problemi di meccanica
quantistica
• stabilire i limiti di utilizzo della meccanica quantistica
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
METODI MATEMATICI DELLA FISICA (12 CFU)
FONDAMENTI DI FISICA TEORICA (12 CFU)
18
Discipline fisiche: ambito microfisico e struttura
della materia
Conoscenza e comprensione
• le basi della fisica nucleare e sub-nucleare: cinematica relativistica, modelli nucleari, decadimenti
radioattivi, fissione e fusione nucleare, scattering, teoria di Yukawa, introduzione qualitativa al
modello standard
• la teoria della relatività ristretta
• le basi della teoria quantistica della materia
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Risolvere semplici problemi di cinematica relativistica. Acquisizione di una conoscenza operativa
(compresa la capacita' di valutare gli ordini di grandezza) riguardante il calcolo delle quantita'
fenomenologicamente rilevanti in fisica nucleare e subnucleare
• comprendere e risolvere problemi riguardanti la struttura atomica, molecolare e dei solidi
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
FONDAMENTI DI FISICA NUCLEARE E SUB NUCLEARE (9 CFU)
FONDAMENTI DI STRUTTURA DELLA MATERIA (9 CFU)
19
Discipline fisiche: ambito astrofisico, geofisico e
spaziale
Conoscenza e comprensione
• i fondamenti dell'astrofisica e e dell'astronomia, dei suoi metodi e le sue procedure di
osservazione, analisi ed interpretazione dei risultati
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di:
• Comprendere i principi di funzionamento dei telescopi; alcune delle principali tecniche
sperimentali: misure di distanze; i principi di funzionamento delle stelle; l’equilibrio dei corpi fisici
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
FONDAMENTI DI ASTRONOMIA E ASTROFISICA (9 CFU)
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Autonomia di giudizio
Capacità di valutare correttamente ed autonomamente le situazioni ed i risultati delle
proprie azioni:
• il laureato è aiutato e guidato dall'aver appreso i principi e l'applicazione concreta del
metodo scientifico
Capacità di verificare la coerenza dei risultati ottenuti, di stimare eventuali errori di
natura statistica:
• uso delle esperienze acquisite nel corso di studi su come collegare e riunire in
un'unica visione del problema considerazioni teoriche ed aspetti sperimentali
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Abilità comunicative
Capacità di comunicazione verbale e scritta dello studente:
• Rafforzata dalla pratica di laboratorio (che comporta la stesura di relazioni scritte per
ogni esperienza ed esercizio svolto in laboratorio sotto la guida del docente)
• consuetudine di discutere i risultati con gli altri componenti del suo gruppo di
laboratorio rafforzano la capacità di comunicazione verbale e scritta dello studente.
Capacità di descrivere e riferire i risultati delle sue osservazioni sperimentali o dei calcoli
teorici
Capacità di presentare i problemi affrontati sotto forma di relazioni
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Capacità di apprendimento
Predisposizione mentale ad apprendere nuove conoscenze sia in campo teorico sia in
campo sperimentale:
• stimolata durante il corso dal continuo continuamente apprendimento di nuove
tecniche sperimentali (in laboratorio) e nuove tecniche di approccio ai problemi
concettuali
Curiosità intellettuale:
• naturale predisposizione all'apprendimento di nuove conoscenze anche in campi non
strettamente inerenti alla fisica stimolata dal Corso di Studio
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Il Corso di Laurea Magistrale in Fisica
Il Corso di Laurea Magistrale in Fisica si articola su due anni di frequenza
Per il conseguimento di tale Laurea Magistrale è necessario acquisire 120 CFU
con il superamento di 10 esami nelle discipline caratterizzanti ed affini che
caratterizzano il Corso di Studi
Il titolo di studio permette di accedere ai corsi di dottorato in fisica o in altre aree
scientifico-tecnologiche o a master di secondo livello
Rafforza la preparazione di base di fisica, conseguita nella laurea triennale,
fornendo anche elementi di fisica di frontiera
Nel Corso di Studio si riflettono inoltre le attività di ricerca svolta nell'ambito del
Dipartimento di Fisica sia dai docenti universitari sia dai ricercatori delle sezioni
degli Enti di Ricerca d'interesse nazionale presenti localmente (INFN, INAF,
24
CNR)
INFN e ricerche al CERN
fig-1.jpg
25
INAF e il Sardinia Radio Telescope
26
CNR
SLACS (Istituto Officina dei Materiali (IOM) del CNR): centro di ricerca interdisciplinare
specializzato su:
• sintesi dei materiali
• caratterizzazioni avanzate e simulazioni numeriche,
• studio e sviluppo di materiali innovativi e dispositivi su micro e nano scale
Istituto di scienze dell’atmosfera e clima: attività di ricerca, divulgazione e technology
transfer su:
•
meteorologia
• cambiamenti climatici
• struttura e composizione dell’atmosfera
• osservazioni del pianeta
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Laboratori di struttura della materia nel dipartimento
di fisica
Ricerca su nuovi materiali:
•
Nanofibre organiche per laser e led ad alta efficienza e basso costo
•
Nanocristalli per la fotocatalisi con l’nergia solare
•
Ossidi cristallini per applicazioni optoelettroniche e scintillatori
• Fibre ottiche
• Beni culturali
• … e molto più
Fisica applicata alla medicina
è Scuola di specializzazione in fisica media
Nuove tecniche di diagnosi con raggi X e γ
Nuove tecniche di rivelazione di raggi X: Medipix2
Fisica teorica
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Obiettivi formativi specifici
Il corso fornisce:
•
approfondite conoscenze degli argomenti fondamentali della fisica contemporanea:
•
•
•
•
•
•
relatività ed elettromagnetismo classico
meccanica quantistica
meccanica statistica
fisica atomica e molecolare, fisica dello stato solido
fisica delle particelle elementari
astrofisica delle alte energie e radioastronomia
•
l'apprendimento delle tecniche di laboratorio più avanzate e di tecniche informatiche
di analisi dati
•
approfondimento di elementi di materie correlate: matematica, chimica, biologia,
scienza dei materiali, elettronica, fisica medica
è conseguimento di una preparazione concettuale e sperimentale riconosciuta e
apprezzata a livello nazionale ed internazionale nel mondo della ricerca,
dell'insegnamento e in molti settori delle attività produttive
è Acquisizione di una notevole capacità di applicare le metodiche teoriche e
sperimentali anche in settori diversi dalla fisica
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Profilo professionale
Profilo professionale e sbocchi occupazionali e professionali previsti per i laureati:
Fisico
funzione in un contesto di lavoro:
Il laureato in fisica ha un curriculum che consente di svolgere ruoli di natura tecnica in
vari ambiti lavorativi legati all'utilizzo o sviluppo di modelli fisico-matematici, ad attività di
laboratorio, attività nel campo dell'elettronica e dell'informatica. Può ricoprire ruoli nel
campo della ricerca pura o applicata, nell’insegnamento e nella divulgazione scientifica
competenze associate alla funzione:
Il laureato in Fisica ha competenze riguardanti:
- utilizzo di strumentazione di laboratorio e misure sperimentali
- analisi ed elaborazione di dati
- capacità di sviluppare strategie e modelli per la risoluzione di problemi complessi
Il laureato ha inoltre le competenze necessarie per un ulteriore approfondimento degli
studi nel corso di dottorato in fisica o master di secondo livello
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Sbocchi occupazionali
I laureati magistrali si possono inserire con pieno successo nei seguenti settori:
• ricerca scientifica presso università ed enti di ricerca pubblici e privati a vari livelli,
dopo il completamento della necessaria formazione di tipo dottorale
• insegnamento nella scuola, una volta completato il processo di abilitazione
all'insegnamento e superati i concorsi previsti dalla normativa vigente
• divulgazione della cultura scientifica con diversi aspetti, teorici, sperimentali e
applicativi, dalla fisica classica alle applicazioni della fisica e tecnologia moderna
• trasferimento del know-how tecnologico sviluppato nell'ambito della ricerca di base a
sistemi produttivi di diverso tipo
• applicazione dei metodi di modellistica, appresi nell'ambito degli studi, a realtà
complesse diverse da quelle scientifiche (industrie con produzioni di vario genere,
mercati finanziari, società di consulenze, settori dell'econophysics)
• sviluppo dell'innovazione scientifica e tecnologica in ambiti correlati con le discipline
fisiche. In particolare nei settori dell'industria elettronica, delle telecomunicazioni,
dell'informatica, della biomedica, dell'ambiente, delle nano-tecnologie ICT e per la
produzione energetica, della sanità, dei beni culturali
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Struttura del corso I
Struttura flessibile con scelta corsi caratterizzanti ed affini per definire percorsi specifici
Primo anno:
• Tre soli corsi obbligatori (29 CFU) al primo anno negli ambiti sperimentale e applicativo;
microfisico e della struttura della materia
• 28 CFU scegliendo 3 ulteriori corsi caratterizzanti scelti fra corsi offerti negli ambiti teorico e dei
fondamenti della fisica; microfisico e della struttura della materia
• L'offerta di corsi caratterizzanti include corsi di laboratorio, corsi di meccanica classica e
quantistica avanzata, corsi avanzati di fisica delle particelle e di struttura della materia
• 6 CFU sono ottenuti scegliendo un corso offerto come attività formative affini ed integrative fra
gli ambiti: teorico e dei fondamenti della fisica; astrofisico, geofisico e spaziale
Secondo anno:
• 18 CFU scegliendo tre corsi offerti come attività formative affini ed integrative fra gli ambiti:
sperimentale e applicativo; teorico e dei fondamenti della fisica; astrofisico, geofisico e spaziale;
fisica applicata.
• L'offerta di corsi affini include ulteriori corsi avanzati di fisica teorica e delle particelle; astronomia
e astrofisica; tecniche sperimentali avanzate; fisica medica e biofisica; scienza dei materiali
(nano-tecnologie per applicazioni ICT e produzione energetica)
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Struttura del corso II
12 CFU a scelta libera per approfondimenti in altre aree quali la matematica o la chimica
Attenzione rispetto alla legata alla divulgazione scientifica:
• CFU conseguiti anche attraverso attivita' formative di accompagnamento e visita al Museo
Tesi di laurea (36 CFU):
• ricerca originale nell'ambito della fisica di base o anche in ambito applicativo
• Inserimento un gruppo di ricerca partecipando attivamente a ricerche di punta anche in
collaborazione con Enti di ricerca italiani e internazionali
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Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e comprensione
• solida conoscenza della fisica e della matematica: aspetti di base, tematiche avanzate e di
frontiera
• padronanza di tecniche di calcolo, di laboratorio, informatiche ed elettroniche che
consentano di esaminare i problemi da diversi punti di vista
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Terminato il corso il laureato avra' sviluppato le seguenti capacità:
• utilizzo sicuro del metodo scientifico
• pianifica le proprie attività di studio e ricerca, gestendo efficacemente il proprio tempo
• svolge compiti complessi all’interno di un'attività di gruppo, come in attività sperimentali di
laboratorio
• determinare i termini essenziali di un problema ed elaborazione di modelli cogliere gli
aspetti qualitativi e quantitativi di un fenomeno
• preparazione concettuale e sperimentale riconosciuta e apprezzata a livello nazionale ed
internazionale in molti settori delle attività produttive e nel mondo della ricerca pura e
applicata
• acquisizione di una notevole capacità di applicare le metodiche teoriche e sperimentali
36
imparate anche in settori diversi dalla fisica
Risultati di apprendimento attesi: abilità
• progettare, organizzare ed eseguire misure di grandezze fisiche con moderna
strumentazione ed uso del computer:
- strumentazione per fisica nucleare
- misure spettroscopiche e tecniche di vuoto
- film sottili
- optoelettronica (fibre ottiche e laser)
- sensori per misure ambientali
- tecniche avanzate di elaborazione dati mediante linguaggi simbolici
• abilità informatiche per analizzare dati sperimentali e per effettuare calcoli necessari
per le ricerche teoriche
• significative conoscenze di elettronica sia nel campo analogico che digitale
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Corsi obbligatori
Conoscenza e comprensione
• le basi concettuali della meccanica statistica classica e quantistica, i fondamenti statistici della
termodinamica classica
• gli aspetti formali della meccanica quantistica non relativistica ad un livello avanzato
• misure di laboratorio di Fisica dei Materiali, Fisica Nucleare e Astrofisica
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• risolvere problemi concreti e di applicare le nozioni acquisite ad argomenti di ricerca in
meccanica statistica
• affinare ed estendere le capacità di affrontare e risolvere problemi, anche complessi, su
argomenti della meccanica quantistica non relativistica.
• affrontare i problemi della ricerca scientifica sperimentale di punta tramite l'utilizzo di moderni
strumenti hardware e software
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
LABORATORIO I (10 CFU)
MECCANICA QUANTISTICA AVANZATA (9 CFU)
MECCANICA STATISTICA (9 CFU)
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Corsi caratterizzanti in ambito teorico e fondamenti
della fisica
Conoscenza e comprensione
• l'elettrodinamica relativistica a un livello avanzato
• i rivelatori di particelle e le basi dell’elettronica nucleare, analogica e digitale
• i concetti base (e anche alcuni più avanzati) sui sistemi di acquisizione ed analisi dati
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di:
• risolvere problemi complessi di elettromagnetismo classico
• padroneggiare tecniche di rivelazione in fisica delle particelle
• utilizzare moderni sistemi di acquisizione e programmi di analisi dati
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
ELETRODINAMICA RELATIVISTICA (6 CFU)
LABORATORIO II (6 CFU)
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Corsi caratterizzanti in ambito microfisico e della
struttura della materia
Conoscenza e comprensione
• metodi statistici alla base dell'analisi dei dati in fisica e tecniche avanzate di analisi dati
• fenomenologia della fisica delle particelle elementari
• strumenti teorici per lo studio di modelli quantistici di aggregati della materia: sistemi atomici,
molecolari e a stato solido
• le basi e la fenomenologia della fisica dei solidi cristallini
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di:
• applicare i metodi statistici e le tecniche di analisi dati programmando anche con linguaggi di
programmazione avanzati
• risolvere problemi di fisica delle particelle elementari
• applicare i concetti e risolvere semplici esercizi ed esempi numerici sulla teoria quantistica della
materia e sui solidi cristallini
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
TEORIA QUANTISTICA DELLA MATERIA (6 CFU)
ANALISI DATI E METODI STATISTICI (6 CFU)
FISICA DELLA MATERIA (6 CFU)
FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI (6 CFU)
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Corsi affini in ambito sperimentale applicativo
Conoscenza e comprensione
• concetti di base delle nanostrutture di impiego in elettronica, nella produzione di energia e
nell'optoelettronica.
• le basi formali della spettroscopia ottica e il collegamento con l'optoelettronica
• gli aspetti teorici e pratici di diverse tecniche di diffrazione X
• basi teoriche e tecniche necessarie alla comprensione del funzionamento, progettazione e
utilizzo di circuiti elettronici e sistemi utilizzati in laboratorio
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di:
•
•
•
•
individuare i limiti e le potenzialita' dei dispositivi nanoelettronici
applicare i concetti all'utilizzo della moderna strumentazione di un laboratorio di spettroscopia
effettuare misure con un diffrattometro a raggi X
applicare i concetti all'utilizzo della moderna strumentazione e misure come amplificatori di frontend, filtri analogici e digitali, misure di tempo
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
FOTONICA (6 CFU)
LABORATORIO III (6 CFU)
SISTEMI ELETTRONICI IN FISICA SPERIMENTALE (6 CFU)
NANOELETTRONICA (6 CFU)
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Corsi affini in ambito teorico e dei fondamenti della
fisica
Conoscenza e comprensione
•
•
•
•
la meccanica quantistica relativistica, la teoria quantistica dei campi
le basi teorico-matematiche della fisica delle particelle elementari
i modelli delle stelle di sequenza principale
le basi del modello cosmologico standard
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado:
• - effettuare calcoli di elettrodinamica quantistica
• - Applicare quantitativamente le leggi della fisica alla comprensione della fenomenologia delle
stelle
• - calcolare grandezze di interesse cosmologico utilizzando conoscenze di base di
termodinamica, meccanica quantistica e fisica nucleare
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
TEORIA DEI CAMPI QUANTISTICI (6 CFU)
FENOMENOLOGIA DEL MODELLO STANDARD (6 CFU)
FISICA ASTROPARTICELLARE (6 CFU)
TEORIE DI GAUGE (6 CFU)
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Corsi affini in ambito astrofisico, geofisico e
spaziale
Conoscenza e comprensione
• fondamenti dell'Astrofisica delle Alte Energie: astronomia nella banda dei raggi X
• basi dell'astrofisica con riferimento alle frequenze radio
• basi delle tecniche osservative radioastronomiche single-dish
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di:
• utilizzare algoritmi e procedure di riduzione dati in radioastronomia
• leggere e comprendere nei suoi contenuti essenziali articoli di astrofisica
• risoluzione di problemi semplici ma importanti nell'ambito dell'Astrofisica delle Alte Energie
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
ASTROFISICA (6 CFU)
ASTROFISICA DELLE ALTE ENERGIE (6 CFU)
LABORATORIO DI RADIOASTRONOMIA (6 CFU)
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Corsi affini in ambito fisica applicata
Conoscenza e comprensione
• le basi della fisica applicata alla medicina; l'uso e la rivelazione delle radiazioni ionizzanti nella
terapia e nella diagnostica
• I principali processi fisici che regolano una serie di funzioni biologiche negli organismi viventi. Le
strutture e le dinamiche delle più importanti molecole d’interesse biologico
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di:
• affrontare l'approfondimento delle tecnologie in uso nella fisica medica in radioterapia e
radiodiagnostica
• Approfondire tematiche relative all’acqua nei processi biologici, il protein folding, la conduzione
attraverso membrane, il compattamento del DNA, i meccanismi di traduzione energetica
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività
formative:
BIOFISICA (6 CFU)
FISICA MEDICA (6 CFU)
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Autonomia di giudizio
Il laureato magistrale:
• è in grado di interpretare le misure di laboratorio attribuendo loro il corretto significato
e di valutare le implicazioni sperimentalmente osservabili di un lavoro teorico
• sa valutare le prospettive del lavoro di ricerca sia nell'area scientifica della fisica che
in contesti collaterali
• è in grado di utilizzare le proprie conoscenze scientifiche anche in contesti culturali
più ampi di quello della propria disciplina
• L’autonomia di giudizio viene sviluppata anche attraverso il lavoro di gruppo ed il
dialogo con i docenti in particolare durante le esercitazioni e le attività di laboratorio
previste e, in misura rilevante, durante la preparazione della prova finale
• Le forme di verifica sono costituite oltre che dall'esame relativo a ciascun
insegnamento, anche dalle relazioni dello studente relative ad esercitazioni e ad
attività di laboratorio
• Il grado di autonomia e la capacità di lavorare, anche in gruppo, vengono valutate
soprattutto durante lo svolgimento delle ulteriori attività formative e della preparazione
della prova finale
45
Abilità comunicative
Il laureato magistrale in Fisica:
• è capace di comunicare in lingua madre, in forma orale e scritta, informazioni, idee,
problemi e soluzioni
• è in grado di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni su tematiche
scientifiche anche in una o più delle principali lingue europee (in particolare in
inglese)
• ha una abitudine ed una propensione al lavoro di gruppo ed è in grado di inserirsi
facilmente in progetti e gruppi di lavoro multidisciplinari
• Le abilità comunicative scritte ed orali vengono sviluppate nell'ambito di:
- attività formative (esercitazioni e laboratori) che prevedono anche la
preparazione di relazioni e documenti scritti e l'esposizione orale dei medesimi
- redazione dell'elaborato della prova finale
•
la verifica ha luogo con la presentazione orale e la discussione della tesi di fronte alla
commissione
46
Capacità di apprendimento
Il laureato magistrale in Fisica:
• possiede le capacità di apprendimento necessarie per intraprendere con sufficiente
autonomia ulteriori studi ulteriori, quali ad esempio il Dottorato o Master di secondo
livello
• è in grado di acquisire ulteriori conoscenze necessarie per lo sviluppo e
l'approfondimento in modo autonomo di nuove competenze nella sua area o in aree
collaterali; ciò può esser realizzato tramite:
- attenta consultazione di materiale bibliografico
- banche dati ed altre informazioni in rete
- uso di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze
• è in grado di affrontare sviluppi imprevisti del suo lavoro, apprendendo allo scopo
nuove conoscenze necessarie
Le capacità di apprendimento sono conseguite durante tutto il percorso di studio che
comporta lo sviluppo continuo della conoscenza guidato da un preciso rigore
metodologico
La valutazione della capacità di apprendimento avviene durante le diverse attività
formative. Il continuo contatto fra lo studente ed i docenti guida durante il lavoro di
preparazione della prova finale (tesi di laurea), consente in particolare di valutarne
47 le
capacità di auto-apprendimento
