CORSO DI LAUREA IN FISICA (nuovo e vecchio ordinamento) Nell’a.a. 2003-2004 sono attivati:: per il nuovo ordinamento il primo, il secondo e il terzo anno del corso di laurea di primo livello ed il primo anno del corso di laurea specialistica, per il vecchio ordinamento il quarto anno . Nell'a.a. 2003-2004 ci si può immatricolare solo alla laurea del nuovo ordinamento. La scelta del curriculum non è vincolante: è consentito il passaggio dall’uno all’altro corso di studio entro l’inizio del secondo anno. Gli studenti immatricolati negli anni precedenti al 2000-01 potranno optare per il vecchio o per il nuovo ordinamento. Il passaggio al nuovo ordinamento è sottoposto all’esame del Consiglio di Corso Area Didattica per gli studenti immatricolati prima dell’a.a. 2000-01. NUOVO ORDINAMENTO Il nuovo ordinamento istituisce le classi di laurea. Ciascuna classe comprende varie lauree affini tra loro e di durata triennale. Ogni laurea di una classe viene detta laurea di primo livello. Oltre alle lauree di primo livello, il nuovo ordinamento istituisce la classe delle lauree specialistiche o di secondo livello. La laurea specialistica è di durata quinquennale, e si ottiene proseguendo gli studi per due anni dopo la laurea di primo livello. La classe delle lauree di primo livello dell’area fisica si chiama: Classe delle Lauree in Scienze e Tecnologie Fisiche (classe 25). La classe delle lauree specialistiche dell’area Fisica si chiama: Classe delle Lauree Specialistiche in Fisica (classe20/S). La Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell’Università degli Studi di Salerno attiva per l’a.a. 2003-2004 una laurea di primo livello in Fisica articolata in cinque curricula. LA LAUREA TRIENNALE IN FISICA E’ ARTICOLATA NEI SEGUENTI CURRICULA 1. Curriculum SCIENZE FISICHE 2. Curriculum ASTROFISICA, SCIENZA E TECNOLOGIA PER LA FISICA DELLO SPAZIO 3. Curriculum GEOFISICA,SISMOLOGIA E CONTROLLO AMBIENTALE 4. Curriculum ELETTRONICA ED ELABORAZIONE AUTOMATICA DEI SEGNALI 5. Curriculum FISICA SANITARIA,CONTROLLO DI RADIAZIONI IONIZZANTI, INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO ED ACUSTICO Il Ministero dell’Università e della Ricerca scientifica ha stabilito i seguenti obiettivi formativi qualificanti di tutte le lauree della classe Scienze e Tecnologie Fisiche: 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. Gli sbocchi professionali dei laureati della classe in Scienze e Tecnologie Fisiche sono: 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 “ASTROFISICA: SCIENZA E TECNOLOGIA PER LA FISICA DELLO SPAZIO” Esperti specializzati per Osservatori Astronomici. Esperti ad alto livello per industrie otttiche. Esperti progettisti. Esperti per enti di ricerca in Astrofisica (ESO, ESA, ASI,CIRA, NASA) curriculum “FISICA SANITARIA: CONTROLLO DI RADIAZIONI IONIZZANTI, INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO ED ACUSTICO” Esperto di apparecchiature e strumenti complessi nelle strutture sanitarie pubbliche e private, nonché nei laboratori industriali, di servizio e di ricerca. Esperto nella elaborazione statistica dei dati relativi a problematiche ambientali. Se prolungato ai due anni successivi, il percorso di studi offre inoltre la figura di esperto di rilievi dosimetrici e più in generale di problemi di sicurezza nel campo delle radiazioni ionizzanti. curriculum “GEOFISICA: SISMOLOGIA E CONTROLLO AMBIENTALE” (LAUREA IN METODOLOGIE FISICHE) Esperti specializzati per Osservatori geofisici e per enti di ricerca in Geofisica. Esperti per il controllo delle vibrazioni meccaniche e per i servizi nazionali di controllo del territorio. curriculum “ELETTRONICA ED ELABORAZIONE AUTOMATICA DI SEGNALI ” Ricercatore nell’industria microelettronica. Esperto di progettazione e caratterizzazione di dispositivi a stato solido. Esperto di elaborazione ed acquisizione di segnali e immagini. Esperto di modellizzazione di problemi di economia e finanza. LAUREA SPECIALISTICA IN FISICA La laurea specialistica in Fisica, di durata quinquennale, si ottiene in prosecuzione dei tre anni della laurea di primo livello e si articola in sei curricula: curriculum TEORICO-GENERALE curriculum curriculum curriculum curriculum curriculum di FISICA DELLA MATERIA di FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE di GEOFISICA E FISICA DELL’AMBIENTE ELETTRONICO-CIBERNETICO di ASTROFISICA E FISICA DELLO SPAZIO Il Consiglio di Corso di Area Didattica, all’atto della programmazione didattica annuale, può attivare uno o più curricula sulla base delle competenze locali e delle risorse disponibili. Gli obiettivi formativi qualificanti, sono riportati nel regolamento didattico del Corso di Laurea in Fisica. VECCHIO ORDINAMENTO Del tradizionale corso di laurea in Fisica è attivo solo il quarto anno con gli indirizzi accesi sulla base delle competenze locali e delle risorse disponibili ed è inoltre garantita quella parte del terzo anno che è possibile mantenere in vita tramite mutazioni dei corsi. Come verrà di seguito specificato, l’organizzazione dei corsi del vecchio ordinamento sarà identica a quella del nuovo. ORGANIZZAZIONE DIDATTICA GENERALE LO SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI HA INIZIO IL 6 OTTOBRE E TERMINA L’11 GIUGNO L’anno accademico 2003-2004 è stato suddiviso in tre periodi della durata di nove settimane ciascuno : • 6 Ottobre – 5 Dicembre • 8 Gennaio – 5 Marzo • 14 Aprile – 11 Giugno Durante questi periodi si terranno i corsi organizzati in moduli di 25 o 36 ore ciascuno. I periodi sono intervallati da circa un mese di pausa per consentire allo studente di sostenere le prove di esame. I moduli attivati sono caratterizzati da una sigla il cui significato viene di seguito specificato in ordine alfabetico: SIGLA AM1 AM2 AM3 AM4 AM5 AM6 AN ASD CH1 CH2 CM EMNM FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FCO FM1 FM2 FN1 FN2 FQ1 FQ2 FQ3 CONTENUTI Analisi Matematica: funzioni reali e limiti di successioni Analisi Matematica: limiti di funzioni e funzioni continue Analisi Matematica: derivate e integrali Analisi Matematica: serie numeriche e serie di funzioni Analisi Matematica: funzioni di più variabili e equazioni differenziali Analisi Matematica: complementi di integrazione Analisi Numerica Analisi Statistica dei Dati CHimica generale: costituzione della materia CHimica generale: reazioni chimiche Complementi di Meccanica ElettroMagnetismo Nella Materia Fisica Classica: dinamica del punto Fisica Classica: dinamica dei sistemi di particelle e corpo rigido Fisica Classica: termodinamica e teoria cinetica dei gas Fisica Classica: elettrostatica Fisica Classica: elettromagnetismo Fisica COmputazionale Fisica della Materia: introduzione alla fisica atomica Fisica della Materia: introduzione allo stato solido Fisica Nucleare: nuclei, radioattività, reazioni nucleari Fisica Nucleare: particelle Fisica Quantistica: meccanica ondulatoria Fisica Quantistica: meccanica delle matrici Fisica Quantistica:Particelle identiche, coerenza CFU 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 G1 G2 LABEL1 LABFNS1 LABFM1 LABINF1 LABINF2 LABFIS1 LABFIS2 LABFIS3 LABFIS4 LABFIS5 LABFIS6 MA MMF1 MMF2 MS OA REL in meccanica quantistica Geometria: strutture algebriche Geometria: geometria analitica LABoratorio di ELettonica: circuiti e transistors LABorat.di Fisica Nucleare e Subnucleare:strumentaz. in fisica nucleare subnucl. LABoratorio di Fisica della Materia: esperimenti di fisica avanzata LABoratorio Informatica 1: linguaggio C, progr. di base LABoratorio Informatica 2 : linguaggio C, progr. modulare LABoratorio FISica: analisi delle misure LABoratorio FISica: misure di meccanica LABoratorio FISica: esperimenti di fisica LABoratorio FISica: circuiti elettrici 1 LABoratorio FISica: circuiti elettrici 2 LABoratorio FISica:propagazione ondosa Meccanica Analitica Metodi Matematici della Fisica: Analisi complessa Metodi Matematici della Fisica: Trasformate ed equazioni differenziali Meccanica Statistica: meccanica statistica e sistemi non interagenti Ottica e Acustica Relatività speciale 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN FISICA I Anno SIGLA E SETTORE FC1– CM FIS/01 FC2 – FC3 FIS/01 AM1 – AM2 MAT/05 AM3 – AM4 MAT/05 G1 – G2 MAT/03 CH1 – CH2 CHIM/03 LABFIS1 LABFIS2 FIS/01 LABINF1 LABINF2 INF/01 AN MAT/08 LABFIS3 FIS/01 DENOMINAZIONE CFU DOCENTE FISICA CLASSICA, I PARTE Meccanica del punto materiale 6 Rabuffo FISICA CLASSICA, II PARTE Meccanica di sistemi di particelle - Termodinamica ANALISI MATEMATICA, I PARTE Limiti e funzioni di una variabile ANALISI MATEMATICA II PARTE Serie, derivate ed integrali GEOMETRIA Strutture algebriche, geometria analitica CHIMICA Costituzione della materia, reazioni chimiche LABORATORIO DI FISICA, I PARTE Laboratorio di misure di meccanica LABORATORIO DI INFORMATICA Linguaggio C: progr. di base, progr. modulare ANALISI NUMERICA Risoluzione numerica di sistemi lineari, ambiente Matlab LABORATORIO DI FISICA, II PARTE Laboratorio di misure termodinamiche INGLESE 6 Rabuffo + Scarpetta 6 Cavaliere 6 Caso 6 Nicotera 6 Zambelli 6 Costabile 6 La Torre 3 Capobianco 3 Nigro 3 LIBERA SCELTA 3 II ANNO SIGLA E SETTORE FC4 FIS/01 DENOMINAZIONE DEL CFU DOCENTE CORSO FISICA CLASSICA, III 3 De Martino PARTE Elettrostatica AM5-AM6 ANALISI MATEMATICA, III 6 Canale MAT/05 PARTE Funzioni di più variabili, forme differenziali, integrali LABFIS4 LABORATORIO DI FISICA, 6 Savo LABFIS5 III PARTE FIS/01 Laboratorio di misure elettriche e circuiti OAFISICA CLASSICA IV PARTE 6 Citro + Bobba LABFIS6 Ottica e acustica: teoria ed FIS/01 esperimenti MA-MS MECCANICA ANALITICA 6 De Filippo FIS/02 CON ELEMENTI DI MECCANICA STATISTICA Meccanica analitica e teoria degli ensembles statistici REL RELATIVITA’ SPECIALE 3 Vilasi FIS/02 Trasformazione di Lorentz, cinematica e dinamica relativistica FCO FISICA COMPUTAZIONALE 3 Noce MAT/08 Metodi numerici fondamentali, computazione simbolica FC5MAGNETOSTATICA ed 6 Pace EMNM ELETTROMAGNETISMO FIS/03 NELLA MATERIA FQ1 FISICA QUANTISTICA 1 3 Noce FIS/02 Crisi della Fisica Classica + 3 curriculari da 3 CFU ciascuno + libera scelta da 3 CFU + Tipologia f) (cioè: ulteriori conoscenze linguistiche, abilità informatiche e relazionali, tirocini, etc) per un totale di 6 CFU NELLE TABELLE CHE SEGUONO SONO SPECIFICATI GLI INSEGNAMENTI CURRICULARI RELATIVI AL 2° ANNO DI CORSO: curriculum “scienze fisiche” FCOA FISICA COMPUTAZIONALE MAT/08 AVANZATA LABMM LABORATORIO DIMISURE FIS/01 MAGNETICHE SD SISTEMI DINAMICI FIS/02 3 Corberi 3 Polichetti 3 De Filippo curriculum “astrofisica: scienza e tecnologia per la fisica dello spazio” AST1 ASTRONOMIA 3 De Cesare FIS/05 LABAST LABORATORIO DI ASTRONOMIA 3 Capozziello FIS/05 LAB A LABORATORIO DI FISICA – 3 Docente da FIS/01 PARTE Astabilire curriculum “geofisica: sismologia e controllo ambientale” FT1 FISICA TERRESTRE 1 3 Scarpa FIS/06 FT2 FISICA TERRESTRE 2 3 Scarpa FIS/06 FC7 FISICA DEI FLUIDI 3 De Martino FIS/01 curriculum “elettronica ed elaborazione automatica di segnali” LAB A LABORATORIO DI FISICA – 3 Petrosino FIS/01 PARTE A LAB B LABORATORIO DI FISICA – 3 Carapella FIS/01 PARTE B: ACQUISIZIONE DATI LAB C LABORATORIO DI FISICA – 3 A.Esposito INGPARTE C: CIBERNETICA INF/06 curriculum “fisica sanitaria: controllo di radiazioni ionizzanti, inquinamento elettromagnetico ed acustico” LAB A FIS/01 LAB B FIS/01 LAB C INGINF/06 LABORATORIO DI FISICA – PARTE A LABORATORIO DI FISICA – PARTE B: ACQUISIZIONE DATI LABORATORIO DI FISICA – PARTE C: CIBERNETICA 3 Petrosino 3 Carapella 3 A. Esposito III ANNO SIGLA E SETTORE FM1-FM2 FIS/03 FN1-FN2 FIS4 MMF1 MMF2 FIS/02 ASD FIS/01 FQ2 FIS/02 FQ3 FIS/02 LAB EL1 FIS/01 LABFNS1 FIS/04 LABFM1 FIS/01 DENOMINAZIONE DEL CORSO FISICA DELLA MATERIA Introduzione alla Fisica atomica e allo stato solido FISICA NUCLEARE Particelle elementari, radioattività reazioni nucleari METODI MATEMATICI DELLA FISICA Analisi complessa, Teoria della misura e spazi di Hilbert ANALISI STATISTICA DEI DATI FISICA QUANTISTICA 2 Equazioni di Schrodinger per sistemi unidimensionali FISICA QUANTISTICA 3 Particelle identiche, coerenza in Meccanica Quantistica LABORATORIO DI ELETTRONICA Circuiti e transistors LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE 1 Strumentazione in Fisica Nucleare e Subnucleare LABORATORIO DI FISICA DELLA MATERIA 1 CFU DOCENTE 6 Salerno 6 Mercaldo 6 De Siena 3 Costabile 3 Busiello 3 Vitiello 3 Attanasio 3 Virgili 3 Cucolo Esperimenti di Fisica avanzati + 3 curriculari da 3 CFU ciascuno + libera scelta da 3 CFU + Tipologia f) (cioè: ulteriori conoscenze linguistiche,abilità informatiche e relazionali, tirocini,etc) per un totale di 6 CFU NELLE TABELLE CHE SEGUONO SONO SPECIFICATI GLI INSEGNAMENTI CURRICULARI RELATIVI AL 3° ANNO DI CORSO: curriculum “scienze fisiche” FTE0 2 FISICA TEORICA FIS/02 Teoria dello scattering REL 1 RELATIVITA’ 1 FIS/02 Fisica della gravitazione LAB B LABORATORIO DI FISICA – PARTE FIS/01 B: ACQUISIZIONE DATI 3 Marinaro 3 Vilasi 3 Carapella curriculum “astrofisica: scienza e tecnologia per la fisica dello spazio” ASF1 ASTROFISICA 1 3 De Cesare FIS/05 REL 1 RELATIVITA’ 1 3 Vilasi FIS/02 ASF 2 ASTROFISICA 2 3 De Cesare FIS/05 Oppure REL 2 RELATIVITA’ 2 3 Vilasi FIS/02 curriculum “geofisica: sismologia e controllo ambientale” GEO 1 GEOFISICA 1 3 FIS/06 GEO 2 GEOFISICA 2 3 FIS/06 FCOA FISICA COMPUTAZIONALE 3 MAT/08 AVANZATA Scarpa Scarpa Corberi curriculum “elettronica ed elaborazione automatica di segnali” LABEL 2 LABORATORIO DI ELETTRONICA 2 3 Savo FIS/01 MEMM FIS/02 SESTO FIS/01 Dispositivi non lineari METODI E MODELLI MATEMATICI, RETI NEURALI SEGNALI STOCASTICI E LORO ELABORAZIONE 3 Marinaro 3 Savo curriculum “fisica sanitaria: controllo di radiazioni inquinamento elettromagnetico ed acustico” FS FISICA SANITARIA 3 FIS/07 Radiazioni ionizzanti e strumentazioni elettromedicali TFDB TECNICHE FISICHE PER LA 3 FIS/07 DIAGNOSTICA BIOMEDICA TRMN TECNICHE DI RISONANZA 3 FIS/07 MAGNETICA NUCLEARE ionizzanti, Docente da stabilire Docente da stabilire Docente da stabilire L’obbligo didattico relativo al I, II, e III anno della laurea di primo livello, viene soddisfatto col superamento degli insegnamenti riportati nel precedente schema di programmazione didattica. CALENDARIO DELLE LEZIONI RELATIVE ALLA LAUREA DI PRIMO LIVELLO I ANNO Dal 6/10 al 5/12 CM, FC 1 Dal 8/1 al 5/3 (Fisica Classica I parte) (Geometria) Dal 14/4 al 11/6 Lab Inf 1 Lab Inf 2 G 1, G 2 Lab Fis 1 Lab Fis 2 AM 1 (Analisi matem. I parte) AM 2 (Analisi matem. I parte) FC 2, FC 3 AM 3, AM 4 Lab Fis 3 (Fisica Clasica II parte) (Analisi matem. II parte) CH 1, CH 2 (Chimica) AN (analisi Numerica) II ANNO Dal 6/10 al 5/12 FC 4 (Elettrostatica) AM 5, AM 6 Dal 8/1 al 5/3 CURRICULARE (Analisi matem. III parte) Lab Fis 5 (mecc. Anal. e mecc. Statistica) OA FC 5, EM NM Lab Fis 4 MA, MS CURRICULARE FCO (Fisica Computazionale) Dal 14/4 al 11/6 FQ 1 CURRICULARE REL Lab Fis 6 (Magnetostatica. ed EM. nella materia) III ANNO Dal 6/10 al 5/12 FQ 2 (Fisica Quantistica) FM 1, FM 2 Dal 8/1 al 5/3 CURRICULARE FN 1, FN 2 CURRICULARE ASD (Analisi Stat. dei Dati) (Fisica della Materia) (Fisica Nucleare) MMF 1, MMF 2 Lab El 1 Dal 14/4 al 11/6 FQ 3 (Fisica Quantistica) LaB Fis Nucl. Lab Fis Materia (Metodi Mat. Fisica) CURRICULARE La linea tratteggiata indica sospensione didattica del modulo da 6CFU per prove intermedie, la linea continua indica chiusura del modulo e conseguente intervallo per esame di valutazione. Nelle due tabelle che seguono sono specificati i curriculari da inserire nei vari periodi. Moduli Curriculari del II Anno: Sc. Fisiche Astrofisica Geofisica Lab MM (3° trim.) AST 1 (2° trim.) FT 1 (2° trim.) Elett. Cibernetica Lab A (1° trim.) Fisica Sanitaria Lab A (1° trim.) (Polichetti) FCOA (2° trim.) (Corberi) SD (3° trim.) (De Filippo) (Capozziello) Lab Ast (3° trim.) (Capozziello) Lab A (1° trim.) (Petrosino) (Scarpa) FT 2 (3° trim.) (Scarpa) FC 7 (1° trim.) (DeMartino) (Petrosino) Lab B (2° trim.) (Carapella) Lab C (3° trim.) (Esposito) (Petrosino) Lab B (2° trim.) (Carapella) Lab C (3° trim.) (Esposito) Moduli Curriculari del III Anno: Sc. Fisiche Astrofisica Geofisica Fteo 2 (3° trim.) (Marinaro) ASF 1 (2° trim.) (De Cesare) Rel 1 (1° trim.) (Vilasi) ASF 2 (3° trim.) (De Cesare) Rel 2 (2° trim.) (Vilasi) Geo 1 (1° trim.) (Scarpa) Rel 1 (1° trim.) (Vilasi) Lab B (2° trim.) (Carapella) Geo 2 (3° trim.) (Scarpa) FCOA (2° trim.) (Corberi) Elett. Cibernetica Label 2 (2° trim.) (Savo) Fisica Sanitaria FS (1° trim.) (Orientale) Memm (1° trim.) (Marinaro) Segnali Stocastici (3° trim.) (Savo) TFDB (2° trim.) (Orientale) TRMN (3° trim.) LAUREA SPECIALISTICA IN FISICA I ANNO Gli obblighi didattici del primo anno della laurea specialistica sono ottemperati superando gli esami relativi agli insegnamenti indicati nella tabella che segue: DENOMINAZIONE DEL CORSO FISICA DELLA MATERIA CFU 6 FISICA TEORICA 6 FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE 6 STRUMENTAZIONI ED ESPERIMENTI DI 6 FISICA METODI MATEMATICI DELLA FISICA 6 + 7 curriculari da 3 CFU ciascuno + libera scelta da 3 f) (cioè: ulteriori conoscenze linguistiche,abilità relazionali, tirocini,etc) per un totale di 6 CFU CURRICULARI SPECIALISTICA: DEL I ANNO DENOMINAZIONE DEL CORSO SECONDA QUANTIZZAZIONE IN FISICA DELLA MATERIA TEORIA DEI CAMPI 1 DISPOSITIVI MAGNETICI MAGNETISMO PROPRIETÀ DI TRASPORTO NEI SUPERCONDUTTORI ECCITAZIONI ELEMENTARI NEI SOLIDI MATERIALI SPECIALI SUPERCONDUTTIVITA’ FISICA TEORICA 1 RELATIVITA’ 2 DOCENTE Mancini Scarpetta Vitello Docente da definire De Siena CFU + tipologia informatiche e DELLA CFU 3 LAUREA DOCENTE De Cesare 3 3 3 3 Mercaldo Maritato Noce Pace 3 3 3 3 3 Salerno Cucolo Mancini Marinaro Vilasi ESAMI DI PROFITTO NUOVO ORDINAMENTO La valutazione dei moduli avviene nei periodi di intervallo dalle lezioni: 1° Intervallo – 9 Dicembre 2003 – 7 Gennaio 2004 2° Intervallo - 8 Marzo – 13 Aprile 2004 3° Intervallo - 14 Giugno - 31 Luglio 2004 In ogni periodo sono previste due prove di valutazione per i moduli svolti nel periodo immediatamente precedente. La prova relativa ai moduli da 6 CFU può essere, a discrezione del docente, eseguita anche in due parti di cui una in itinere. Nei mesi di LUGLIO e SETTEMBRE si svolgeranno le prove di recupero per tutti i moduli di insegnamento. Ogni anno di corso comprende l'acquisizione di 60 CFU. La laurea di primo livello si consegue dopo aver superato un totale di 180 CFU di cui 6 riservati alla tesi finale. La valutazione di ciascun modulo sarà effettuata con una votazione in trentesimi tranne, al più, 9 CFU di tipologia f), per tali moduli lo studente può optare per il solo riconoscimento dei crediti rinunciando alla valutazione in trentesimi. 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 e comunica l’elenco degli effettivi frequentanti al Presidente del Consiglio di Corso di Area Didattica. 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. ESAME DI LAUREA RELATIVA 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. REGOLAMENTO PER ESAME DI LAUREA RELATIVO A 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’is crizione al corso di Laurea in Fisica ESAMI DI PROFITTO VECCHIO ORDINAMENTO Le prove di esame si svolgeranno nei periodi di intervallo dalle lezioni 1° Intervallo – 9 Dicembre 2003 – 7 Gennaio 2004 2° Intervallo - 8 Marzo – 13 Aprile 2004 3° Intervallo - 14 Giugno - 31 Luglio 2004 Settembre Per ottemperare agli obblighi didattici del III anno, lo studente deve aver superato i seguenti esami : Struttura della Materia, Istituzioni di Fisica Teorica, Metodi Matematici della Fisica, Esperimentazioni III, Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare. Tali esami possono essere affrontati in un’unica o più prove. Per maggiori dettagli vedi tabella B di conversione al N. O. L’obbligo didattico relativo al IV anno richiede il superamento di 12 moduli da 3 CFU che dovranno essere scelti in accordo con il Consiglio di Area Didattica. 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 nel 2000/01 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. 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. 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. PASSAGGIO AL NUOVO ORDINAMENTO Nel passaggio dal vecchio al nuovo 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- AM4AM5) Esperimentaz.Fisica I (L1-L2-L3-L4) Geometria (G1-G2-G3) Fisica Generale I (FC1- FC2- FC3- FC4FC5) EQUIVALENTI A: AM1--AM2--AM3--AM4--AN LABFIS1-- LABFIS2-- LABFIS3-LABFIS7 G1-G2-G3 FC1- FC2- FC3-FC6-OG 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: AM1, AM2, AM3,AM7 AM4, AM5, AM6, AM8 CH1, CH2, CH3, CH4 LABFIS1, LABFIS2, LABFIS3, LABFIS7 LABFIS4, LABFIS5, LABFIS6,O.A. FC1, FC2, FC3,CM FC4, FC5, FC6,FC7 G1, G2, G3,G4 MS, MA1,MA2,MA3 FM1, FM2, EMNM, LABMM FQ1, FQ2, FQ3, FTEO2 LABFN1, LABFM1, LABEL FN1, FN2, TIF1 MMF1, MMF2, SD, Autonoma scelta TABELLA C: per gli studenti immatricolati prima dell'aa 2000/01 al corso di Diploma in Met.Fis. Fisica Gen. I Esperimentaz.Fisica I Analisi Matematica I Algebra Calcolo numerico Fisica Generale II Strumentazioni Fisiche Matematica Applicata ∗ FC1, FC2, FC3, CM LABFIS1, LABFIS2, LABFIS3, LABFIS7 AM1, AM2, AM3, AM7 G1,G2 AN,G3 FC4, FC5, FC6, FC7 Autonoma scelta AM4, AM5,AM6 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. Chimica Esperimentazioni Fisica II Struttura della materia Istituzioni di Fisica nucleare e subnucl. Radioprotezione Fisica Sanitaria Tecniche Fisiche Diagnostica Biomedica Propagazione Ondosa Laboratorio di Fisica A Laboratorio di Fisica B CH1, CH2, CH3, CH4 LABFIS4, LABFIS5, LABFIS6, D.O. FM1, FM2 FN1, FN2 RP, FQ1 FS, TIF1, LABFNS1, Autonoma scelta TFDB, LABFNS2 , TIF2 , Autonoma scelta OA, SD LABINF1, LABINF2 Idem se non utilizzato in Lab A 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 Supera to nel Diploma Fisica Generale I Settore Discipli nare FIS/01 Analisi Matematica MAT/05 I Calcolo Numerico MAT/08 (1 u.d.) Esperimentazioni FIS/01 di Fisica I Crediti Attività formative 12 12 6 12 Ambiti disciplinari Caratterizzanti (b) di base (a) Sperim. Applic. Affini o integrative (c) Caratterizzanti (b) Interd. e applicaz. Sperim. Applic. Discipl.Matem Algebra (1 u.d.) Fisica Generale II MAT/03 6 FIS/01 12 Esperimentazioni di Fisica II FIS/01 3 9 Strumentazioni Fisiche (1 ud.) Matematica Ap plicata (1 u.d.) Chimica Generale ed Inorganica FIS/01 6 MAT/08 6 di base (a) Caratterizzanti (b) Affini o integrative (c) Caratterizzanti (b) libera scelta Interd. e applicaz. Sperim. Applic. affini o inteInterd. e grative (c) applicaz. affini o integr. Discipl. Chim. (c) libera scelta (d) CHIM/ 03 CHIM/ 02 Struttura della FIS/03 Materia (1 ud.) 6 6 Caratterizzanti (b) Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Laboratorio di Fisica (parte A) (1 u.d.) Radioprotezione (1u.d.) Fisica Sanitaria FIS/04 6 Caratterizzanti (b) INGINF/05 6 Ambito di sede (d) FIS/07 6 FIS/07 12 Tecniche Fisiche FIS/07 per Diagnostica Biomedica Propagazione FIS/02 Ondosa (1u.d.) 12 Ambito di sede (d) Ambito di sede (d) Ambito di sede (d) 6 Caratterizzanti(b) Laboratorio di INF/01 Fisica (parte B) (1 u.d.) (in sostituzione di Lab. di Fisica (parte A)) 6 di base (a) 6 Discipl.Matem Sperim. Applic. Microfisico d. struttura materia Microfisico d. struttura materia e d. e d. Teorico e dei fondam. d. fisica Discipl.Inform at Stage 9 Altre (art.10 comma 1 lettera f) Per conseguire la Laurea triennale in Fisica, curriculum Fisica Sanitaria devono inoltre acquisire i seguenti crediti: FIS/02 Inglese Tesi 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 all'atto dell'iscrizione sulla base del numero di matricola. Lo studente dovrà contattare il proprio docente tutore che lo seguirà nel corso degli studi. 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. Ad ogni tutor è assegnato un numero da 0 a 29 (vedi tabella allegata). Lo studente per individuare il tutor deve dividere il proprio numero di matricola per 29, il resto della divisione coincide con il numero assegnato al tutor; Numero matricola = numero + resto 29 resto = numero tutor Esempio: numero matricola 88:29, risultato della divisione è 3 con resto di 1, il docente è G. Busiello (1). Resto 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Tutore C. Attanasio A. Avella F. Bobba G. Busiello S. Capozziello G. Carapella R. Citro F. Corberi G. Costabile A. Cucolo L. De Cesare L.Maritato S. De Filippo S. De Martino S. De Siena V. Fedullo M. Fusco Girard G. Grella F. Illuminati G. Lambiase F. Mancini M. Marinaro L. Maritato L. Mercaldo A. Nigro C. Noce S. Pace M. Polichetti I. Rabuffo A. Romano G. Romano 31 32 33 34 35 36 37 38 M. Salerno B. Savo R. Scarpa G. Scarpetta T. Virgili G. Vilasi G. Vitiello M. Zannetti PROGRAMMI DEI MODULI RELATIVI ALLA LAUREA IN FISICA ANALISI MATEMATICA I PARTE (AM1 – AM2): Limiti e funzioni di una variabile 6 OTTOBRE-5 DICEMBRE Dott. ssa P. Cavaliere Programma del modulo di AM1: I numeri reali - Gli assiomi dei numeri reali. Alcune conseguenze degli assiomi dei numeri reali. Cenni di teoria degli insiemi. Numeri naturali. Numeri interi. Numeri razionali: Q non soddisfa l'assioma di completezza. Il principio di induzione. Massimo, minimo, estremo superiore ed inferiore di un insieme numerico. Le funzioni reali - Funzioni e rappresentazione cartesiana. Funzioni invertibili. Funzioni monotone. Funzioni lineari. Funzione valore assoluto. Le funzioni potenza n-sima, radice n-sima, esponenziale, logaritmo, potenza con esponente reale. Le funzioni trigonometriche e trigonometriche inverse. Limiti di successioni - Definizioni ed esempi. Prime proprietà: unicità del limite. Successioni limitate. Operazioni con i limiti. Forme indeterminate. Teoremi di confronto: teorema della permanenza del segno e corollari, teorema dei carabinieri. Altre proprietà dei limiti di successioni. Alcuni limiti notevoli. Successioni monotone. Il numero di Neper e. Infiniti di ordine crescente. Programma del modulo di AM2: Limiti di funzioni - Definizioni ed esempi. Legame tra limiti di funzioni e limiti di successioni. Proprietà dei limiti di funzioni. Limiti di funzioni composte. Funzioni continue - Definizioni ed esempi. Discontinuità. Alcuni teoremi sulle funzioni continue: teorema della permanenza del segno, teorema dell'esistenza degli zeri, primo teorema dell'esistenza dei valori intermedi, teorema di Weierstrass, secondo teorema dell'esistenza dei valori intermedi, criterio di invertibilità. Complementi ai limiti - Il teorema sulle successioni monotone. Continuità delle funzioni monotone: teorema sul limite delle funzioni monotone, criterio di continuità per le funzioni monotone. Teorema di continuità delle funzioni inverse. I numeri complessi - Il campo dei numeri complessi. Forma algebrica, coniugato, rappresentazione geometrica, modulo ed argomento, forma trigonometrica di un numero complesso. Formula di De Moivre. Radici nsime di un numero complesso. ANALISI MATEMATICA II PARTE (AM3 – AM4): serie, derivate e integrali 8 GENNAIO- 11 GIUGNO Dott.ssa Loredana Caso Programma del modulo di AM3: 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. Programma del modulo di AM4: 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. ANALISI MATEMATICA III PARTE (AM5 – AM6): Funzioni di più variabili, forme differenziali, integrali 6 OTTOBRE - 5 MARZO Prof.ssa Anna Canale Programma del modulo di AM5: Funzioni di più variabili - Richiami di topologia in Rn . Limiti e continuità. Derivate parziali. Derivate successive e teorema di Schwarz. Gradiente e differenziabilità. Funzioni composte. Derivate direzionali. Funzioni con gradiente nullo in un connesso. Funzioni omogenee e loro proprietà. Funzioni definite mediante integrali. Formula di Taylor e differenziali di ordine superiore. Massimi e minimi relativi. Equazioni differenziali ordinarie - Il problema di Cauchy. Il teorema di Cauchy di esistenza e unicità locale e sue conseguenze. Il teorema di esistenza e unicità globale. Prolungabilità delle soluzioni. Risoluzione di alcuni tipi di equazioni differenziali del primo ordine. Risoluzione di alcuni tipi di equazioni di ordine superiore al primo. Analisi qualitativa delle soluzioni. Equazioni differenziali lineari - Proprietà generali. Integrale generale di un'equazione differenziale lineare. Il metodo della variazione delle costanti. L'equazione di Bernoulli. Equazioni a coefficienti costanti. Equazioni lineari di Eulero. Programma del modulo di AM6: Curve ed integrali curvilinei Curve regolari. Curve orientate. Lunghezza di una curva. Integrale curvilineo di una funzione. Forme differenziali lineari Integrale curvilineo di una forma differenziale lineare. Forme differenziali esatte. Forme differenziali esatte nel piano. Aperti semplicemente connessi del piano. Integrali multipli - Integrali doppi su domini normali. Formule di riduzione per gli integrali doppi. Formule di Gauss - Green. Teorema della divergenza. Formula di Stokes. Cambiamento di variabile negli integrali doppi. Integrali tripli. Insiemi di Rn misurabili secondo Peano Jordan. Integrale di Riemann in Rn . Cenni su superfici ed integrali superficiali - Superfici regolari. Area di una superficie. Integrali di superficie. Funzioni implicite - Il teorema del Dini per le equazioni. Il teorema del Dini per i sistemi. Invertibilità locale e globale. Testi consigliati per AM1,AM2,AM3,AM4,AM5,AM6: P. Marcellini - C. Sbordone, Calcolo, Liguori Editore P. Marcellini - C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica, I Volume, Parti prima e seconda, II volume, Parti prima e seconda. Liguori Editore A. Alvino - L. Carbone - G. Trombetti, Esercitazioni di Matematica, I Volume, Parti prima e seconda, Liguori Editore M. Troisi, Analisi Matematica I, Liguori Editore D. Greco - G. Stampacchia, Esercitazioni di Matematica, Volumi primo e secondo, Liguori Editore N. Fusco - P. Marcellini - C. Sbordone, Analisi Matematica Due, Liguori Editore AN; ANALISI NUMERICA: 14 APRILE- 11 GIUGNO Dott. Giovanni Capobianco Programma del modulo: Risoluzione di un problema con il calcolatore; sorgenti e propagazione degli errori; problema ben posto, ben condizionato. Algoritmo; algoritmo stabile; linguaggi algoritmici; strutture algoritmiche. Sistemi di numerazione; sistema binario; rappresentazione delle informazioni in memoria; dati interi; rappresentazione per segno e modulo e in complemento a due; overflow; aritmetica con dati interi; rappresentazione di dati reali: fixed point; floating point; insieme dei numeri macchina; operazioni di arrotondamento; epsilon macchina; aritmetica floating point Hardware e Software; Macchina di Von Neumann; Software di base: sistemi operativi e linguaggi di programmazione, compilatori ed interpreti. Risoluzione numerica di sistemi lineari; metodi diretti e iterativi; richiami sulle norme di matrici; indice di condizionamento di sistemi lineari. Metodo di eliminazione di Gauss; pivoting parziale e totale; complessità computazionale; fattorizzazione LU e PLU; metodo di Choleski. Metodi iterativi per Sistemi Lineari: Metodi di Jacobi e Gauss-Seidel; Convergenza: condizioni necessarie e sufficienti, sufficienti, teorema di Stein Rosemberg. Fitting di dati; Il problema dell'interpolazione; Polinomio interpolante di Lagrange. Stabilità; Problemi algoritmici; Polinomio di Newton; Errore; Convergenza: principali risultati; Funzioni polinomiali a tratti; Spline; Approssimazione nel senso dei minimi quadrati: caso discreto. Calcolo degli zeri di una funzione; metodo di bisezione, metodi del punto fisso. Metodo di Newton e delle secanti. Teoremi di convergenza. Ordine di convergenza. Integrazione numerica: formule di quadratura interpolatorie. Formule di Newton-Cotes. Errore e grado di accuratezza; Formule composite; Formule di quadratura gaussiana. L’ambiente Matlab; Command Window ed Editor; il path. Caratteristiche del M.; variabili predefinite; rappresentazione dei numeri; assegnazioni; espressioni aritmetiche e logiche; I/O; selezioni e iterazioni;funzioni matematiche. Gli array; i vettori in Matlab; costruzione di vettori; le matrici in M.; sottomatrici; operazioni su matrici; operatori logici su matrici; costruzione e manipolazione di matrici; funzioni su matrici; Sottoprogrammi; le function in Matlab. Polinomi e Grafica Algoritmo e codifica in Matlab di programmi basati sull'eliminazione di Gauss Algoritmo e codifica in Matlab di programmi basati sui metodi di Jacobi e Gauss-Seidel Matlab per l'interpolazione e l'approssimazione. Matlab per il calcolo degli zeri di una funzione. Matlab per il calcolo di integrali. Il Sistema Mathematica; Calcolo simbolico e calcolo numerico; esecuzione di calcoli; precisione di calcolo; variabili, assegnazione, sostituzione differita e sostituzione immediata, clear; i polinomi e le principali function sui polinomi. Functions sugli interi; la grafica, i comandi e i parametri; definizione di una funzione numerica e calcoli sulle funzioni numeriche. Il linguaggio del sistema Mathematica: strutture alternative e cicliche. I packages del Mathematica. Risoluzione alegebrica e numerica di sistemi lineari con il Mathematica. Mathematica per l’interpolazione e l’approssimazione. Mathematica per il calcolo analitico e numerico di integrali. Testi consigliati: V. Comincioli - Analisi Numerica - Ed. Mc Graw Hill G. Monegato – Fondamenti di Calcolo Numerico – Ed. Cluet Matlab Help Desk (on line) The Mathematica Book (on line) ASD; ANALISI STATISTICA DEI DATI 6 OTTOBRE - 5 DICEMB RE Prof. Giovanni Costabile Programma del modulo: Distribuzioni discrete di probabilità Distribuzione binomiale Distribuzione di Poisson Distribuzioni continue di probabilità Distribuzione normale Distribuzione t di Student Distribuzione uniforme Distribuzione esponenziale Distribuzione del chiquadro Statistici Distribuzione, valore di aspettazione e varianza degli statistici più comuni. Stima di parametri Campionamento (design of experiment) Teorema del limite centrale Estimatori corretti, di minima varianza, robusti Costruzione di estimatori Metodo dei momenti Metodo della massima verosimiglianza Test di ipotesi Intervalli di confidenza Covarianza e correlazione lineare Regressione lineare Test del chi-quadro ASF 1; ASTROFISICA 1 8 GENNAIO- 5 MARZO Prof. Luigi De Cesare Programma del modulo: 1. MISURE DI DISTANZE E GRANDEZZE STELLARI 1.1. Cosa è una stella 1.2. Distanze stellari. Metodo delle parallassi trigonometriche Metodi indiretti per la determinazione delle distanze stellari e cosmiche in generale: metodo delle parallassi dinamiche, metodo delle parallassi spettroscopiche, metodo della legge di Hubble 1.3. Luminosità e magnitudini stellari 1.3.1 Luminosità intrinseca o assoluta e quantità fotometriche 1.3.2. Relazione tra luminosità, assorbimento interstellare e risposta Strumentale – luminosità apparente 1.3.3. Luminosità assoluta per il Sole e costante solare 1.3.4. Magnitudini apparenti - sistemi di magnitudini - indici di colore – magnitudini assolute – magnitudini bolometriche e lum. assoluta 1.4. Temperatura superficiale e temperatura effettiva di una stella 1.4.1. Distribuzione spettrale della radiazione stellare e radiazione di corpo nero 1.4.2. Radiazione di corpo nero-Legge dello spostamento di Wien e temperatura di colore di una stella 1.4.3. Legge di Stefan-Boltzmann e temperatura effettiva di una stella 1.5 Masse stellari 1.5.1. Metodi diretti e indiretti di misura delle masse stellari 1.5.1.1. Masse di binarie visuali 1.5.1.2. Binarie ad eclisse Binarie spettroscopiche 1.5.2. Relazione empirica massa-luminosità per la determinazione delle masse stellari 1.5.3. Considerazioni conclusive circa i dati per le masse stellari 1.6. Raggi stellari 1.6.1. Metodo interferometrico per una misura diretta dei raggi stellari 1.6.2. Metodo delle binarie ad eclisse 1.6.3. Metodo della temperatura effettiva 2. SPETTRI STELLARI E CLASSIFICAZIONE SPETTRALE DELLE STELLE 2.1. Spettri stellari, righe spettrali e composizione chimica delle stelle 2.2. Classificazioni spettrali delle stelle 2.2.1. Classificazione spettrale di Harvard e classi spettrali 2.2.2. Classificazione spettrale di Yerkes – classi di luminosità 2.2.3. Classificazioni MKK e MK 2.3. Stelle con spettri peculiari 3. DATI DELL’OSSERVAZIONE E LORO RACCOLTA IN DIAGRAMMI 3.1. Carattere generale delle osservazioni stellari 3.2. Diagramma di Hertzsprung-Russel o diagramma HR e diagrammi HR teorici 3.2.1. Diagrammi HR per ammassi aperti o galattici 3.2.2. Diagrammi HR per ammassi globulari o di alone 3.3. Diagramma massa – luminosità 3.4. Diagramma massa – raggio 3.5. Tipi speciali di stelle nel diagramma HR 3.6. Novae e supernovae 3.7. Pulsar e stelle di neutroni 3.8. Popolazioni stellari Testi consigliati: B.W. Carrol and D.A. Ostlie, “Modern Astrophysics”, (1996). Cesare, appunti dale lezioni L.De ASF 2; ASTROFISICA 2 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Luigi De Cesare Programma del modulo: 1. LE EQUAZIONI DI BASE DELLA STRUTTURA STELLARE IN CONDIZIONI DI EQUILIBRIO 1.1. Condizioni di equilibrio interno ed equazioni della struttura stellare 1.1.1. Equazione dell’ equilibrio idrostatico o del gradiente di pressione 1.1.2. Equazione di continuità o del gradiente di massa 1.1.3. Equazione di conservazione dell’energia o del gradiente di luminosità 1.1.4. Equazione del trasporto di energia o del gradiente di temperatura 1.2. Equazioni costitutive e condizioni al contorno 2. FISICA DEGLI INTERNI STELLARI ED EQUAZIONI COSTITUTIVE 2.1. Equazioni di stato della materia stellare 2.2. Pressione di radiazione 2.3. Opacità stellare 2.4. Produzione di energia negli interni stellari – reazioni termonucleari 2.5. Protostelle e nascita di una stella 3. EQUAZIONI DELLA STRUTTURA STELLARE DIPENDENTI DAL TEMPO ED EVOLUZIONE STELLARE 3.1. Sistema completo delle equazioni dell’evoluzione stellare 3.2. Diagramma HR ed evoluzione stellare 3.3. Sequenza principale nel diagramma HR 3.4. Evoluzione stellare fuori della sequenza principale 3.5. Stadi finali dell’evoluzione stellare 3.5.1. Nane bianche 3.5.2. Supernovae e loro origine 3.5.3. Stelle a neutroni - pulsar 3.5.4. Buchi neri 3.6. Il problema dei raggi cosmici Testi consigliati: B.W. Carrol and D.A. Ostlie, “Modern Astrophysics”, (1996). Cesare, Appunti dale lezioni L.De AST-1; ASTRONOMIA: fondamenti dell'astronomia moderna 8 GENNAIO _- 5 MARZO Dott. Salvatore Capozziello Programma del modulo: Astronomia di posizione - sfera celeste – costellazioni - coordinate astronomiche - posizioni e moti apparenti dei corpi celesti – lo Zodiaco – le Effemeridi – cataloghi astronomici – mappe e carte stellari – messaggeri e mezzi di informazione in astronomia - estinzione atmosferica e interstellare – telescopi e radiotelescopi – astronomia spaziale – misura delle distanze dei corpi celesti – moti propri - dati dell’osservazione – Sole - sistema solare – stelle – pianeti extrasolari – nebulose - sistemi stellari – galassie - loro morfologia e classificazione – quasar – ammassi e superammassi di galassie – il Gruppo Locale – lenti gravitazionali. CH1 – CH2; CHIMICA GENERALE ED costituzione della materia, reazioni chimiche 6 OTTOBRE - 5 MARZO Prof. Adolfo Zambelli INORGANICA: Programma del modulo di CH1: Leggi fondamentali della chimica: conservazione della massa, legge delle proporzioni definite e costanti, legge delle proporzioni multiple. Elementi e composti. Atomi e molecole. Simboli e formule. Fenomeni di isomeria. Legami (ionico, covalente, semipolare, dativo, metallico, forze di Van der Waals). Costituzione e struttura atomica. Origine del legame chimico. Sistema periodico e principali proprietà chimiche degli atomi: potenziali di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Proprietà di insieme. Stato gassoso e proprietà dei gas ideali. Pesi atomici e pesi molecolari. Stato solido: cristalli molecolari, cristalli covalenti, cristalli ionici, cristalli metallici e proprietà relative. Stato liquido e soluzioni. Programma del modulo di CH2: Elementi di termodinamica. Equilibri fisici. Equilibri chimici. Proprietà colligative Dissociazione ionica ed equilibri in soluzione acquosa. Conduttori di 1 e di Il specie. Celle elettrolitiche e celle voltaiche. Leggi di Faraday ed equazione di Nerst. Serie elettrochimica. Cinetica chimica e meccanismi di reazione. Elementi di sistematica chimica. Testi consigliati per CH1,CH2: P. Corradini “Chimica Generale” Ed. Ambrosiana ECCITAZIONI ELEMENTARI NEI SOLIDI 8 GENNAIO – 5 MARZO Prof. M.Salerno Programma del modulo: Fononi. Quantizzazione di campi classici e formalismo di seconda quantizzazione. Interazione bucaelettrone. Eccitoni di Wannier ed eccitoni di Frenkel. Onde di polarizzazione. Materia eccitonica. Oscillazioni di plasma. Plasmoni. Derivazione dell’hamiltoniana di Frohlich per cristalli polari e per metalli. Interazione elettronefonone. Processi di emissione spontanea e stimolata di fononi. Calcolo perturbativo della self energia e rinormalizzazione della massa dell’elettrone. Polarone. Derivazione della funzione d’onda polaronica nel limite di weak coupling (Lee-Low-Pines). Estensione al limite di strong coupling (Landau-Pekar). Interazione effettiva tra polaroni. Testi consigliati: H. Haken, Quantum Field Theory of Solids, North-Holland, Amsterdam, 1976. R.P. Feynman, Statistical Mechanics, Addison-Wesley, 1972. A.S.Alexandrov, Sir Nevill Mott, Polarons and Bipolarons, World Scientific, 1995. Appunti dalle lezioni. FC1 - CM; FISICA CLASSICA I PARTE: meccanica del punto materiale 6OTTOBRE – 5 MARZO Prof. ssa Ileana Rabuffo Programma del modulo: Derivata, derivata parziale, differenziale, integrale indefinito, integrale definito: esempi in meccanica. Algebra dei vettori: metodo geometrico e metodo analitico. Il metodo scientifico. Le grandezze fisiche e le unità di misura. Fattori di conversione. Cinematica del punto materiale. Equazione oraria. Velocità. Accelerazione; decomposizione dell’accelerazione in un moto su traiettoria prestabilita. Moto circolare uniforme. Moto con accelerazione costante. Il moto del proiettile. La relatività del moto e le trasformazioni galileane. Dinamica del punto materiale: Prima legge di Newton. Il concetto di forza e di massa. Seconda legge di Newton. Terza legge di Newton.. Alcuni tipi di forze: forza peso, forza di attrito, forza elastica (legge di Hook), tensione di una fune, reazione vincolare. Il concetto di lavoro ed energia. Teorema delle forze vive. Campi di forze conservativi. Integrale di linea, integrale di superficie. Gradiente, divergenza, rotore. Energia cinetica. Energia potenziale. Il concetto di potenza. Forze fittizie e sistemi di riferimento non inerziali. Massa inerziale e massa gravitazionale. Esempi di integrazione della seconda legge della dinamica in presenza di forze costanti e non. L'oscillatore armonico semplice. Equazioni differenziali lineari del secondo ordine . Oscillazioni smorzate, oscillazioni forzate, risonanza . Quantità di moto.. Definizione di momento angolare e di momento di una forza. Legge della gravitazione universale. Leggi di Keplero. Teorema di Gauss e sue conseguenze Testi consigliati: Mazzoldi, Nigro, Voci “FISICA” vol.1; Ediz. Edises Mencuccini, Silvestrini “FISICA 1”; Ediz. Liguori Appunti dalle lezioni FC2 – FC3; FISICA CLASSICA II PARTE: meccanica dei sistemi di particelle e termodinamica 8 GENNAIO – 11 GIUGNO Prof.ssa Ileana Rabuffo, Prof. Gaetano Scarpetta Programma del modulo: Sistemi di particelle. Sistemi discreti e continui di particelle. Centro di massa. Teorema del centro di massa. Seconda legge di Newton per sistemi di punti materiali. Conservazione della quantità di moto. Impulso. Energia di un sistema di punti materiali. Teorema del momento angolare. Conservazione del momento angolare. Teoremi di Konig (per il momento angolare e per l’ energia cinetica). Teorema dell’energia cinetica per sistemi di punti materiali. Urti. Sistema del laboratorio e del cm. Urti tra corpi estesi. La legge della gravitazione universale. Teorema di Gauss. Le leggi di Keplero. Dinamica generale dei corpi rigidi . Dinamica di corpi rigidi girevoli attorno ad asse fisso. Momento angolare rispetto ad un punto e rispetto ad un asse. Energia cinetica di corpi rigidi girevoli attorno ad asse fisso. Momento d’inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Teorema dell’ energia cinetica per corpi rigidi. Moto di rotolamento. Cenni di Statica. Il concetto di temperatura. Misure della temperatura. Termometri ed equilibrio termico. Dilatazione termica dei solidi e liquidi. Conduzione del calore. Il calore. Il calore come forma di energia. Equivalente meccanico. Cambiamenti di stato. Il calore specifico a pressione e volume costanti. Teoria cinetica dei gas. Il gas ideale. La pressione. Il cammino libero medio. La velocita' media. Principio di equipartizione dell'energia. Equazione di stato di un gas ideale. Distribuzione di Maxwell. Primo principio della termodinamica (definizione della grandezza Energia Interna). Gas reali (Equazione di van der Waals). Secondo principio della termodinamica. Macchine termiche. Equivalenza tra i due enunciati del secondo principio. Teorema di Carnot Temperatura termodinamica assoluta. Integrale di Clausius. Entropia. Significato microscopico dell’Entropia. Cenni ad altre funzioni di stato termodinamiche (Entalpia, Energia libera di Helmoltz, Energia libera di Gibbs). Testi consigliati: Mazzoldi, Nigro, Voci “FISICA” vol.1; Ediz. Edises Mencuccini, Silvestrini “FISICA I”; Ediz. Liguori D.O.; DISPOSITIVI OTTICI 14 APRILE - 11 GIUGNO Prof. Luigi Maritato FC-4; FISICA CLASSICA: elettrostatica 6 OTTOBRE – 5 DICEMBRE Prof. Salvatore De Martino Programma del modulo: Alcuni semplici esperimenti di introduzione alla fenomenologia; isolanti, conduttori, linearità, dispositivi di misura e di produzione dell'elettrizzazione, carica elettrica e sua conservazione. Legge di Coulomb e campo elettrico, proprietà del campo elettrico e teorema di Gauss. Gli operatori differenziali vettoriali e le equazioni per il campo elettrostatico. Campi e potenziali generati da distribuzioni di carica notevoli. Conduttori e teorema di Coulomb. I dielettrici, costante dielettrica, misura del campo in un dielettrico, polarizzazione, proprietà dei materiali. Condensatori ed energia elettrostatica. Dipolo ed espansione in multipoli. Problema generale dell'elettrostatica equazioni di Laplace e Poisson. Testi consigliati: Mencuccini e Silvestrini Vol. II FC5 – EMNM ; FISICA CLASSICA: elettromagnetismo nel vuoto e nella materia 8 GENNAIO – 11 GIUGNO Prof. Sandro Pace Programma del modulo: Campi vettoriali: teorema divergenza, teorema di Stokes, campi conservativi. Riepilogo campi elettrici, corrente, equazione di continuita’.Definizione operativa del vettore induzione magnetica nel vuoto.Forza su un filo rettilineo, II formula di Laplace. Forza di Lorentz, moto di un elettrone libero. Induzione magnetica (B) e campi magnetici (H) generati da correnti: legge di Biot e Savart. I formula di Laplace e sue applicazioni: campo generato da carica in moto, filo infinito, spira circolare, solenoide. Divergenza dell’induzione magnetica. Circuitazione dell’induzione magnetica. Forze agenti tra due circuiti. Momento magnetico; momento agente su un dipolo, energia di un dipolo in un campo esterno; campo magnetico e potenziale magnetico di un dipolo. Teorema di equivalenza di Ampere, momento magnetico di una spira. Campi magnetici lentamente variabili, Flusso dell’induzione magnetica, legge di Faraday-Neumann, forze elettromotrici indotte, flusso tagliato, flusso concatenato. Campi elettrici indotti, circuitazione del campo elettrico. Autoinduzione, Induttanza, mutua induttanza, energia del campo magnetico. Trasformatori. Cenni generatori di tensione: alternatori, dinamo; corrente trifase; motori. Cenni campi elettrici e magnetici nella materia. Campi magnetici rapidamente variabili, correnti di spostamento. Le equazioni di Maxwell. Onde piane, impulso ed energia delle onde elettromagnetiche. Cenni energia irradiata da cariche accelerate. Sistemi di unita’ di misura. Campi elettrici nella materia, costante dielettrica relativa e suscettivita’ dielettrica. Cenni struttura atomo idrogeno: livelli energetici; struttura degli atomi, principio di esclusione di Pauli tavola periodica. Cenni molecole, molecole polari; stato solido: cristalli, metalli, isolanti. Polarizzazione per deformazione, polarizzazione per orientamento; polarizzazione media. Campi e cariche elettriche microscopiche in un dielettrico, campi macroscopici. Polarizzazione e densita’ di carica; induzione dielettrica. Campi locali e campi medi; polarizzazione e costante dielettrica. I campi E e D in sistemi disomogenei, condizioni al contorno. Rigidita’ diettrica. Energia del campo elettrico in un dielettrico; potenziali in presenza di sorgenti esterne. Campi magnetici nella materia: sostanze diamagnetiche, paramagnetiche, ferromagnetiche; permeabilita’ magnetica relativa e suscettivita’ magnetica. Cenni struttura magnetica degli atomi: momento magnetico orbitale, e di spin. Teorema di Larmor e diamagnetismo; polarizzazione in campi esterni e paramagnetismo; magnetizzazione media. Campi magnetici e correnti microscopiche in un materiale magnetico; campi macroscopici. Intensita’ di magnetizzazione e correnti microscopiche; intensita’ del campo magnetico H. Le proprieta’ magnetiche della materia: diamagneti, paramagneti; ferromagneti. Calcolo di B ed H, condizioni al contorno per H e B in sistemi disomogenei. I circuiti magnetici, i magneti permanenti, poli magnetici. Energia del campo magnetico in un materiale magnetico; potenziali in presenza di sorgenti esterne. Equazioni di Maxwell nella materia FCO; FISICA COMPUTAZIONALE 6 OTTOBRE – 5 DICEMB RE Prof. Canio Noce Programma del modulo: Computazione e discipline scientifiche. Computer moderni. Algoritmi e linguaggi. Cenni sul sistema operativo Windows. Teoria della funzioni: Metodi numerici fondamentali: interpolazione e approssimazione. Differenziazione ed integrazione. Zeri e estremi di funzioni di singola variabile. Applicazioni. Algebra lineare: Calcolo matriciale. Algebra delle matrici. Applicazioni. Problema agli autovalori e condizioni al contorno. Applicazioni. Sistemi di equazioni lineari e funzioni vettoriali. Applicazioni. Computazione simbolica: Sistemi di computazione simbolica. Matematica simbolica. Calcolo simbolico. Sistemi lineari. Sistemi non lineari. Computer graphics. Applicazioni. Testi consigliati: 1) Pang: An introduction to computational physics Cambridge University Press, 1997 2) S. Wolfram: Matematica Addison-Wesley, 1998 3) B. P. Demidovic e L.A. Maron: Fondamenti di calcolo numerico MIR, 1981 4) W. H. Press, S. A. Tenkolsky, W. T. Vetterling e B. P. Flannery, Numerical recipes in fortran Cambridge University Press, 1994 FCOA; FISICA COMPUTAZIONALE AVANZATA 8 GENNAIO – 5 MARZO Dott. Federico Corberi Programma del modulo: 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 singolarita' isolate. Integrali impropri. Equazioni integro-differenziali. Generatori di numeri casuali. Calcolo numerico di probabilita' 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" FC7; FISICA DEI FLUIDI 6 OTTOBRE – 5 DICEMB RE Prof. De Martino Programma del modulo: Generalità sui fluidi. Equilibrio statico di un fluido nel campo gravitazionale. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Fluidi in regime stazionario. Equazione di continuità. Statica dei fluidi in campi di forze conservative. Teorema di Pascal, statica in sistemi di riferimento non inerziali. Teorema di Bernoulli. Moto di un fluido e legge di Stokes. Moto laminare. Moto vorticoso. Numero di Reynolds. Resistenza del mezzo. Effetto magnus. Portanza. Fenomeni di superficie. Forze di coesione e adesione. Fenomeni di capillarità. Testi consigliati: C.Mencuccini, V.Silvestrini “Fisica I”; Mazzoldi, Nigro “Fisica”; Halliday, Resnick, Walzer “Fondamenti di Fisica”. FM1 - FM2; FISICA DELLA MATERIA 6 OTTOBRE - 5 MARZO Prof. Mario Salerno 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. Approssima zione di tightbinding. 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 B.B.Brandsen, C.J.Joachain, Physics of atoms and molecules, Longman Scientific and Technical, Essex, 1983. N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics, Saunders College Publishing, Philadelphia, 1976. FISICA DELLA MATERIA (I anno laurea Introduzione alla fisica atomica e allo stato solido 6 OTTOBRE- 5 MARZO Prof. Ferdinando Mancini specialistica): Programma 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 cris tallo 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 superconduttivita' Fenomenologia della superconduttivita'. 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 G. Herzberg, Spettri atomici e struttura atomica (Boringhieri, Torino 1961) H. E. White, Introduction to atomic spectra (Mc Graw Hill, New York 1934) S. Franchetti, A. Ranfagni, D. Mugnai, Elementi di struttura della materia (Zanichelli, Bologna, 1974) J.C. SLATER, Teoria quantistica della materia (Zanichelli, Bologna, 1980) I.I. Sobel'man, Introduction to the theory of atomic spectra (Pergamon Press, Oxford, 1972) C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Quantum mechanics (WileyInterscience, Paris, 1977) II PARTE N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics, Saunders College Publishing (1975). J.R. Hook, H.E. Hall, Solid State Physics, J. Wiley (1974). A.M. Kossevich, The Crystal Lattice, Wiley-VCH (1999). III PARTE J. Crangle, The magnetic properties of solids (Edward Arnold Limited, London, 1977) N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics (Holt-Rinehart & Winston, New York, 1976) R.E. Peierls, Quantum theory of solids (Oxford University Press, Oxford, 1955) D.C. Mattis, The theory of magnetism (Springer-Verlag, Berlin, 1981) C. Kittel, Introduzione alla fisica dello stato solido (Boringhieri, Torino, 1971) C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Quantum mechanics (WileyInterscience, Paris, 1977) IV PARTE F. London, Superfluids Vol.I (Dover Publications Inc, New York, 1961) A.L. Fetter and J.D. Walecka, Quantum theory of mani-particle Systems (Mc Graw-Hill, New York 1971) M. Tinkham, Introduction to superconductivity (Mc Graw-Hill, New York 1975) Appunti dalle lezioni FN1 – FN2FISICA NUCLEARE: Particelle, Nuclei, Radioattività, Reazioni Nucleari 6 Ottobre-5 Marzo Prof. Luigi Mercaldo Programma del modulo: Dall’atomo di Democrito all’atomo nucleare : cenni storici Proprietà fondamentali dei nuclei Cinematica relativistica Passaggio di particelle attraverso la materia Acceleratori e rivelatori di particelle Radioattività naturale ed artificiale Decadimenti α, β e γ Reazioni nucleari Forze nucleari e struttura nucleare Fisica del neutrone Fissione nucleare Fusione nucleare Testi consigliati: I. Kaplan, Nuclear Physics, Addison-Wesley E. Segré, Nuclei and Particles, Benjamin W. Williams, Nuclear and Particle Physics, Clarendon K. Krane, Introductory Nuclear Physics, Wiley [K. Heyde, Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics, IOP Publ.] FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE 8 GENNAIO – 11 GIUGNO Prof. GiuseppeVitiello Programma del corso: Elementi di Fisica delle particelle elementari. Prime scoperte e classificazione: leptoni ed adroni, mesoni e barioni, fermioni e bosoni; isospin; stranezza ed ipercarica; interazioni sezioni d’urto e vite medie; simmetrie e leggi di conservazione; risonanze modello a quark; famiglie di quark e di leptoni; oscillazioni di stranezza e di neutrini; plasma di quark e gluoni. Esperimenti significativi in Fisica Nucleare e Subnucleare:ALICE, CHORUS, OPERA. Analisi dei dati sperimentali. Montaggio ed esecuzione di un’esperienza. Tra le scelte possibili: misura della vita media del leptone ? + da raggi cosmici; esperienza di Geiger e Marsden (scattering di ? su nuclei); analisi di particelle con charme prodotte in interazioni di neutrini rivelate con microscopi automatici. Testi consigliati: I.Kaplan “Nuclear Physics”; D.H. Perkins “Introduction to high energy physics”. B.Povh, K.Rith, C.Scholz e F.Zetsche “Particelle e nuclei”. Un’introduzione ai concetti fisici. Bollati Boringhieri, Bologna. W.R.Leo “Tecniques for nuclear and particles physics experiments” Springer-Verlag 1992 Articoli originali consigliati durante il corso. FQ-1; FISICA QUANTISTICA: meccanica ondulatoria 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Canio Noce Programma del corso: La crisi della fisica classica e le origini della meccanica quantistica. Esperienze di Thomson e di Millikan. Scattering Rutherford e modello atomico planetario. Elementi di spettroscopia. Modello atomico di Bohr. Instabilità dell’atomo di Bohr. Corpo nero: termodinamica e dinamica. Legge di Stefan-Boltzmann. Legge di Rayleigh-Jeans. Legge dello spostamento di Wien. Catastrofe ultravioletta. Modello di Planck e distribuzione di Planck. Effetto fotoelettrico ed effetto Compton. Raggi X. Formula di Bragg. Legge di Moseley. Effetto Franck-Hertz. Diffrazione di Davisson-Germer. Dualismo onda/particella, lunghezza d’onda di de Broglie. Stati di polarizzazione del fotone, principio di sovrapposizione. Funzione d’onda; pacchetto d’onda; velocità di fase e velocità di gruppo. Pacchetto d’onda gaussiano. Il principio di indeterminazione. Interpretazione probabilistica della funzione d’onda. L’equazione di Schroedinger. Stati stazionari. Corrente di probabilità. Valori di aspettazione. Evoluzione temporale dei valori medi. Teorema di Ehrenfest. Equazione agli autovalori per gli stati stazionari. Spettro dell’Hamiltoniano. Operatori e osservabili. Commutatività e compatibilità. CSCO. Test consigliati: 1) I. Kaplan "Nuclear Physics" (Addison-Wesley, Cambridge) 1955 2) R. M. Eisberg, R. Resnick "Quantum physics" (Wiley, New York) 1985 3) B. H. Bransden, C. J. Joachain "Physics of atoms and molecules" (Longman, New York) 1983 4) P.A.M. Dirac "I principi della meccanica quantistica" (Boringhieri, Torino) 1982 5) G. Herzberg “Spettri atomici e struttura atomica” (Boringhieri, Torino) 1982 6) C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, “Quantum mechanics” (Hermann, Parigi) 1996 FQ-2; FISICA QUANTISTICA: quantistica 6OTTOBRE-5DICEMBRE Dott. Gaetano Busiello applicazioni della meccanica Programma del modulo: Assunzioni basilari della Meccanica Quantistica. L’equazione di Schrodinger e sue soluzioni. Livelli di energia. Limite classico dell’equazione di Schrodinger. Metodo WKB. Applicazioni: particella libera; particella in una scatola; barriera e buca di potenziale; oscillatore armonico; particella in un potenziale periodico; atomo di idrogeno. Test consigliati: C.Rosseti”Istituzioni di Fisica Teorica” Leprotto e Bella –TO C.Cohen-Tannoudji, F.Laloe,B.din “Quantum Mechanics vol1 G.Busiello, C.Noce “Problemi di Fisica Teorica” Patron editore FQ-3; FISICA QUANTISTICA: 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Giuseppe Vitiello Programma del modulo: Particelle identiche in Meccanica Quantistica. Paricelle di spin intero e semintero. Statistiche classiche e quantistiche. Distribuzione di Boltzmann, di Bose-Einstein e di Fermi-Dirac. Legame spin-statistica. Condensazione di Bose-Einstein. La realizzazione dell'oscillatore armonico. Stato coerente di Glauber. Stati coerenti generalizzati. Gas di fotoni. Gas di elettroni liberi. Condensazione di Bose ed Elio liquido. Il Maser. Il laser. Test consigliati: R.P.Feynman, La Fisica di Feynmann, vol III. L.D.Landau e E.M.Lifsitis, Meccanica Quantistica Altri testi consigliati durante il corso per argomenti specifici. FS; FISICA SANITARIA: 6 OTTOBRE – 5 DICEMBRE Prof. Programma del modulo: Il corso è articolato in una parte di lezioni teoriche e una parte di lezioni pratiche. Grandezze dosimetriche fondamentali e loro misura. Campi di radiazione. Interazione radiazione-materia. Dose assoluta, metodi di misura della dose secondo protocolli nazionali ed internazionali. Apparecchiature elettromedicali per radioterapia con fasci esterni; Tipi di trattamento radioterapico; Brachiterapia; Caratteristiche fisiche di un fascio di radiazioni per terapia; Qualità di un fascio di radiazioni; Il fenomeno del build-up; Percentage Depth Dose; TMR; Output factor; Fattore di cuneo; Profili dei fasci: omogeneità, simmetria, penombra. Protocollo per i controlli di qualità in radioterapia; Il protocollo di dosimetria IAEA. Esercitazioni pratiche: • Caratterizzazione dal punto di vista dosimetrico di un fascio di radiazioni prodotto da un acceleratore lineare (fotoni ed elettroni) sia attraverso la misura dei profili di annerimento su pellicole irradiate, sia con l’ausilio di un water phantom e di rivelatori a semiconduttore (diodi, mosfet). • Taratura di un acceleratore lineare (fotoni ed elettroni) secondo il protocollo di dosimetria IAEA. • Taratura di una sorgente per brachiterapia secondo il protocollo di dosimetria italiano. FT1 – FT2; FISICA TERRESTRE: Problemi di ottimizzazione in geofisica, il campo gravitazionale e magnetico della Terra 8 GENNAIO –11 GIUGNO Prof. Roberto Scarpa Programma del modulo di FT1: ANALISI DI SISTEMI LINEARI: Trasformate, filtraggi, deconvoluzione ed altre tecniche di analisi dei segnali in geofisica. I METODI INVERSI NELLA GEOFISICA: Formulazione del problema inverso. Elementi di teoria della probabilità. Il problema inverso lineare-Gaussiano (Metodo delle norme; inversa generalizzata e metodi di massima verosimiglianza). Il problema inverso non-lineare e distribuzioni non-Gaussiane. Problemi inversi non-lineari. Problemi inversi continui. Teoria ed applicazioni della tomografia geofisica. Testi consigliati: Marple S.L., 1987. The dighal spectral analysis. Prentice- Hall, New York. Menke W., 1984. Ggophysical data analysis: discrete inverse theory. Academic Press, New York. Tarantola A., 1987. Inverse problem theory. Elsevier, Amsterdam. Programma del modulo di FT2: Obiettivo del corso è offrire una trattazione breve ma rigorosa dei fondamenti metodologici della Fisica Terrestre con riferimenti ad importanti aspetti applicativi su tematiche ambientali (rischio sismico, vulcanico ed idrogeologico). '11 corso si articola in sette capitoli di cui uno introduttivo sulla teoria della tettonica globale, uno sulla definizione e misura degli sforzi e deformazione e principali relazioni costitutive, uno sull'introduzione ai fondamenti teorico-pratici della sismologia, uno sui fondamenti della gravimetria e del geomagnetismo, meccanica dei fluidi, trasferimento del calore e vulcanologia fisica tettonica a placche. Litosfera. Accrezione e subduzione. Faglie transformi. Vulcanismo e flusso di calore. Sismicità e stato degli sforzi nella litosfera. Sforzi e deformazioni nei solidi. Misura degli sfbrzi e delle deformazioni. Elasticità. Reologia della crosta e del mantello. Equazione delle onde e propagazione di onde piane lungo una discontinuità ed in semplici modelli di Terra piatta e sferica. Onde superficiali. Parametri sorgente dei terremoti, sismicità e metodi di stima del rischio sismico. Campo gravimetrico terrestre. Anomalie gravimetriche. Isostasia. Maree terrestri. Campo magnetico terrestre e sue componenti. Paleomagnetismo. Flusso in una e due dimensioni. Legge di Stokes. Esempi di flussi negli acquiferi, lungo i condotti vulcanici e fenomeno del diapirismo. Principi di fisica del vulcanismo. La sorveglianza dei vulcani ed il rischio vulcanico. Testi consigliati: Turcotte D.L., Schubert G., 1982. Geodynamics. Wyley e Sons, New York Stacey F.D., 1992. Physics of the Earth. Wiley and Sons, New York Fowler C.M.R., 1990. The solid Earth. Cambridge University Press Officer C.B., 1974. Introduction to theoretical Geophysics. Springer Verlag, New York Udias A., Mezcua, 1997. Fundamentos de geofisica. Alianza University Textos FISICA TEORICA (1 anno laurea specialistica) 6 OTTOBRE – 5 MARZO Prof. Gaetano Scarpetta Programma del modulo : Gli strumenti matematici della meccanica quantistica Operatori lineari, spazio degli stati : notazione di Dirac, vettori « ket » e vettori « bra », trasformazioni unitarie, trasformazioni unitarie infinitesime, generatori della traformazione Rappresentazione di Schrodinger e rappresentazione di Heisemberg. L’oscillatore armonico unidimesionale : gli operatori di creazione, di distruzione e l’operatore di numero di particelle. Determinazione dello spettro dell’operatore N. Metodi di approssimazione. FTEO -1; FISICA TEORICA 1 Dinamica quantistica 8 GENNAIO – 5 MARZO Prof.ssa Maria Marinaro Programma del modulo: Operatore di evoluzione temporale. Rappresentazione di Schrödinger e di Heisemberg. Integrali sui cammini di Feynmann. Proprietà di simmetrie: Simmetrie discrete e continue. Metodi di approssimazione: Teorie perturbative indipendenti o dipendenti dal tempo. Metodo variazionale. Testi consigliati: Meccanica Quantistica Moderna J.J. Sakurai Ed. Zanichelli FTEO2; FISICA TEORICA 2 : Teoria dello scattering 14 APRILE-11 GIUGNO Prof.ssa Maria Marinaro Programma del modulo: 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: Elementi di teoria dell’urto. C. Rossetti . Ed. Levrotto e Bella G1 – G2; GEOMETRIA: strutture algebriche, geometria analitica 6 OTTOBRE – 5 MARZO Dott.ssa Nicotera Programma del modulo di G1: Spazi vettoriali su un campo. Sottospazi, basi, dimensione. Lo spazio vettoriale numerico. Vettori geometrici: vettori liberi e applicati. Applicazioni lineari. Nucleo e immagine. Il teorema della dimensione. Matrici e determinanti. Rango. Algoritmo di riduzione a scala. Sistemi di equazioni lineari. Teoremi di Rouchè--Capelli, Cramer, Laplace. Endomorfismi. Autovettori, autovalori e autospazi. Il polinomio caratteristico. Diagonalizzazione di un endomorfismo (e di una matrice quadrata): il teorema spettrale. Programma del modulo di G2: Prodotti scalari e spazi euclidei. Diagonalizzazione ortogonale. Procedimento di ortonormalizzazione di Gram--Schmidt. Geometria analitica nel piano e nello spazio: rette e piani e loro rappresentazioni. Condizioni di incidenza e di parallelismo. Rette sghembe. Angoli e distanze. Condizioni di perpendicolarità. Forme bilineari simmetriche e coniche ad esse associate. Punti doppi. Classificazione affine delle coniche e riduzione in forma canonica di quelle non degeneri. Testi consigliati per G1, G2: Serge Lang, Algebra Lineare (Boringhieri) Edoardo sernesi, Geometria I(Boringhieri) S.Lipschutz, Algebra Lineare (Shaum) GEO1; GEOFISICA1 6OTTOBRE – 5 DICEMBRE Prof. Roberto Scarpa GEO2; GEOFISICA2 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Roberto Scarpa LAB–A; LABORATORIO DI FISICA A- Elaborazioni automatica di immagini 6 OTTOBRE – 5 DICEMBRE Prof. Programma del modulo: Il segnale immagine: Concetti fondamentali del segnale immagine. Formazione di un'immagine: caso immagine biomedica e da telerilevamento. Campionamento e quantizzazione. Trasformate continua e discreta di Fourier. Tecniche di analisi nel dominio spaziale: Tecniche puntuali per il miglioramento della qualità. Tecniche basate sull’istogramma: equalizzazione e specificazione dell’istogramma. Tecniche di filtraggio lineari bassa-alto, bassa-banda e passa-basso nel dominio spaziale. Tecniche di filtraggio non lineari: filtro mediano. Tecniche di analisi nel dominio delle frequenze: Tecniche di filtraggio lineari bassa-alto, bassa-banda e passa-basso nel dominio delle frequenze. Tecniche di windowing per la progettazione di filtri FIR. Tecniche di segmentazione: Tecniche basate sul contorno: estrazione di edge. Tecniche basate sulla regione: approcci split & merge e region growing. Selezione ed estrazione di caratteristiche: Formulazione del problema. Criteri di selezione delle caratteristiche. Caratteristiche del contorno, della regione e topologiche. Analisi delle componenti principali (PCA). Modelli e metodi di riconoscimento di forme: Modelli sintattici e strutturali. Modelli statistici supervisionati: funzioni discriminanti lineari e quadratiche. Modelli statistici non supervisionati: nearest neighbour, K-nearest neighbour, C-means. Attività di laboratorio: Esercitazioni con MATLAB su immagini biomediche quali a risonanza magnetica (MR) e tomografia assiale computerizzata (TAC), da telerilevamento (quali Landsat TM e SAR) e da film per restauro digitale. Testi consigliati: Appunti delle lezioni. Oppenheim A. V., Shafer R. W., Digital Signalprocessing, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J, 1975. Gonzalez R. C, Woods R E., Digital Image Processing, Addison-Wesley Publishing, 1993. Jain A.K, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1989. Vaughan R. A. ed., Pattern recognition and image processing in physics, Adam Hilger, 1990. LAB-AST; LABORATORIO DI ASTRONOMIA: problemi di astronomia pratica ed osservazioni 14 APRILE - 11 GIUGNO Dott. Salvatore Capozziello Programma del modulo: Generalita' sull'astronomia sferica. Richiami di trigonometria sferica, Posizioni apparenti degli astri, costellazioni, moti apparenti delle stelle, del Sole, della Luna e dei pianeti, tempo siderale e solare, coordinate celesti, eclittica e zodiaco. Problemi di astronomia pratica ed Osservazioni. Determinazione della posizione e dei tempi in astronomia, cenni di astrometria, carte stellari, effemeridi, il sestante ed i vari tipi di telescopio. Determinazione delle distanze, delle dimensioni e della forma dei corpi celesti. Determinazione del raggio della Terra, triangolazioni geodetiche, unita' di distanza in astronomia, parallasse diurna e annua, determinazione geometrica e fotometrica delle distanze dei corpi celesti. Due esperienze di misurazioni astrometriche. Testi consigliati: Astronomia Generale. P. Bakulin, E. Kononovic, V. Moroz, Editori Riuniti, 1982 Roma. S. Capozziello, Appunti delle lezioni, LAB-B; LABORATORIO DI FISICA B -Acquisizione dati 8 GENNAIO-5 MARZO Prof. G.Carapella Programma del modulo: Teoria: 10 ore, Laboratorio: 20 ore. Introduzione a Labview: Ambiente di programmazione e operazioni base, strutture, grafici, arrays, clusters. Prerequisiti per Acquisizione Dati: Teorema del campionamento, segnali e trasduttori, strumenti e loro interfaccia con il PC, conversione analogico/digitale e digitale/analogica, risoluzione, contatori. Acquisizione Dati: Input analogico, acquisizione con trigger o con clock esterno, output analogico, I/O digitali e contatori, manipolazione di stringhe e files. Controllo Strumenti: Comunicazione GPIB (IEEE-488), RS232. Elementi di analisi dei Dati: Analisi di sistemi lineari e nonlineari, deterministici e stocastici, analisi in dominio temporale e delle frequenze, filtri digitali. Laboratorio: 20 ore. Per il Laboratorio sono previste esperienze di programmazione, acquisizione, controllo e analisi, in ambiente Labview, il piu’ delle volte seguendo esperimenti guida della serie “Measurement and Automation Experiments” implementati da varie Accademie e Industrie, che saranno distribuiti durante il corso e disponibili anche sul sito della National Instruments. Bibliografia 1) J. Y. Beyon-Labview programming, data acquisition and analysis, Prentice Hall, 2001. 2) Labview User Manual –National Instruments. 3) Labview Measurement Manual- National Instruments. 4) NI Academic Resources su CD-Rom e siti web correlati. LAB-C; LABORATORIO DI FISICA C -Laboratorio di cibernetica: elaborazione segnali 14 APRILE- 11 GIUGNO Prof.ssa Anna Esposito Il corso di laboratorio di cibernetica prevede una parte di teoria e una parte di esercitazioni pratiche. Il contenuto del corso si suddivide nei seguenti due moduli: Modulo I Generalità sulla elaborazione dei segnali. Sistemi di elaborazione dei segnali. Principali applicazioni. Segnali e sistemi tempo discreto. Rappresentazione di segnali continui e segnali discreti nel dominio delle frequenze (trasformate di Fourier, Laplace, e Zeta). Campionamento. Esercitazioni Introduzione al Matlab e semplici operazioni. Generazione di segnali (sequenze di impulsi, treni di impulsi, sequenze sinusoidali, sequenze esponenziali) e uso dei vettori, del ciclo "for" e del concetto di "function" in matlab. Risposta transitoria e permanente. Risposta in frequenza. Progetto di un filtro notch. Progetto di Filtri FIR. Uso della trasformata discreta di Fourier. Generazione e analisi di un segnale vocale. Modulo II Principali applicazioni all’elaborazione del segnale audio. Il segnale vocale. Analisi Acustica. Modelli matematici per la produzione e sintesi della voce. Carattestiche emotive e disordini nella comunicazione. Sistemi di riconoscimento del segnale vocale. Metodi di codifica e compressione del segnale vocale (Codifica LPC, Cenni sullo standard MPEG per la codifica del segnale audio). Quantizzazione scalare (cenni sulla quantizzazione vettoriale). Esercitazioni Progetto di un sintetizzatore vocale tramite Linear Prediction Code e tramite modelli matematici del tratto vocale. Analisi acustica dei suoni tramite generazione di spettri, spettrogramma, e forme d'onda. Progetto di un quantizzatore uniforme e di un quantizzatore ottimo. 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. Le esercitazioni faranno uso di Matlab e dei toolbook di Signal Processing e Statistics LABEL1; LABORATORIO DI ELETTRONICA 1 : 8 GENNAIO – 5 MARZO Prof. Carmine Attanasio Programma del corso: Forme d’onda. Quadrupoli passivi. Esperienza di laboratorio: risposta di circuiti RC e CR ad impulso di onda quadra. Richiami di teoria di trasporto elettrico nei semiconduttori Dispositivi a semiconduttore: Diodo p-n: caratteristica corrente-tensione, retta di carico, punto di lavoro. Esperienza di laboratorio:Curve caratteristiche. Realizzazione di circuiti rettificatori. Transistore a giunzione bipolare (BJT): Modello di EbersMoll. Modi di operazione. Configurazioni circuitali di base. Esperienza di laboratorio: Studio delle proprietà DC e misura dei parametri alfa e beta. Proprietà AC di un BJT: modelli circuitali a due porte per piccoli segnali. Amplificatori. Risposta in frequenza Esperienza di laboratorio: Studio di amplificatori ad emettitore comune. Misura delle funzioni di trasferimento. Linee di trasmissione. Esperienze di laboratorio: lunghezza della linea di trasmissione e suo coefficiente di attenuazione. Testi consigliati: P.Horovitz-W. Hill “The art of electronics” Cambridge 1991 J.Millman, “Microelectronics-Analog and Digital Circuits” Mc GrawHill,1985 A.R. Malvino “Electronic Principles” Mc Graw-Hill,1989 R. Cervellati - D. Malosti “Elettronica-Esercitazioni di laboratorio di Fisica” La Goliardica Ed. 1993 LABEL2; LABORATORIO DI ELETTRONICA 2 : dispositivi non lineari 8 GENNAIO - 5 MARZO Prof. Bonaventura Savo Programma del corso: Configurazioni circuitali per circuiti integrati Esperienza di laboratorio: realizzazione di uno specchio di corrente. Amplificatore differenziale. Esperienza di laboratorio: studio di una coppia differenziale e misura della funzione di trasferimento e della reiezione di modo comune .Transistori a effetto di campo (MOSFET): struttura e principi di funzionamento. Esperienza di laboratorio: Studio delle proprietà DC. Polarizzazione e punto di lavoro.Studio di un amplificatore a source comune. Amplificatore operazionale: caratteristiche generali. Esperienza di laboratorio: l’integrato µA741. LABFIS1 – LABFIS2; LABORATORIO DI FISICA: l’analisi delle misure , misure di meccanica 6 OTTOBRE – 5 MARZO Prof. Giovanni Costabile Programma del modulo di Labfis1: L'obiettivo principale del corso è di porre le basi del metodo sperimentale attraverso semplici misure di grandezze meccaniche fondamentali e la trattazione non statistica dell'incertezza delle misure. Teoria: -Grandezze fondamentali. Sistema Internazionale. -Descrizione di un campione di dati, metodi grafici. -Incertezza associata alle misure. Sensibilità, precisione e fedeltà degli strumenti di misura. Errori casuali. Errori sistematici. -Rappresentazione delle misure: cifre significative ed incertezza. -Trattazione non statistica dell'incertezza: errore massimo; errore di sensibilità,stima dell'incertezza dalla dispersione dei dati. -Rappresentazione degli errori nei grafici. -Propagazione dell'incertezza: approssima zione con i differenziali. -Interpolazione dei dati: retta dei minimi quadrati. Esperienze di laboratorio: -Misura della densità di un solido dalla determinazione della massa e del volume. -Misura del periodo di oscillazione di un pendolo in funzione dell'ampiezza. -Legge di Hooke e costante elastica di sistemi di molle elicoidali connesse in serie o in parallelo. -Misura dinamica della costante elastica di una molla elicoidale dal suo periodo di oscillazione. Testi consigliati: J.R. Taylor: Introduzione all'analisi degli errori, Zanichelli (1986). C. Cametti, A. Di Biasio: Introduzione all'analisi dei dati sperimentali, CISU (1994). J.L. Devore: Probability and statistics for engineering and the sciences. Duxbury Press (1995) E. Pancini: Misure ed apparecchi di fisica, Veschi (1965). E. Ricamo: Guida alle esperimentazioni di fisica, Ambrosiana (1968). M. Severi: Introduzione alla esperimentazione fisica, CISU (1979). Programma del modulo di Labfis2: Teoria: -Elementi di statistica descrittiva: parametri di locazione e di dispersione, distribuzione delle frequenze, istogrammi. -La distribuzione di Gauss e la sua funzione cumulativa. Applicazione al calcolo del numero di dati aspettati in un intervallo di misura. -Cenni al problema della stima di parametri. -Stima di una grandezza: media, valore centrale del campione . -Stima dell'incertezza: scarto quadratico medio e scarto quadratico medio della media. -Formule per calcolare la propagazione dell'incertezza ottenuta da una trattazione statistica. -Combinazione di misure aventi diverso modulo di precisione. -Cenni sul test del chiquadro. -Combinazione di misure aventi incertezza valutata con metodi statistici con misure aventi incertezza valutata con metodi non statistici. Esperienze di laboratorio: - Misura di una variabile gaussiana. --Verifica sperimentale del teorema del limite centrale. -Misura di dell'accelerazione di gravità con il pendolo semplice. -Moto sul piano inclinato. -Misura statica e misura dinamica del momento di inerzia di un cilindro. LABFIS -3; LABORATORIO DI FISICA 3, esperimenti di fisica 14 APRILE- 11 GIUGNO Dott.ssa Angela Nigro Programma del modulo: Teoria:12 ore; attività di laboratorio: 18 ore. 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. Laboratorio: 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. (Misura della costante di tempo caratteristica di un termometro.) Bibliografia J.R. Taylor: Introduzione all'analisi degli errori, Zanichelli (1986). C. Cametti, A. Di Biasio: Introduzione all'analisi dei dati sperimentali, CISU (1994). M. Severi: Introduzione alla esperimentazione fisica, CISU (1979). J.L. Devore: Probability and statistics for engineering and the sciences. Duxbury Press (1995). LABFIS4 – LABFIS5; LABORATORIO DI FISICA: circuiti elettrici 1e2 6 OTTOBRE – 5 MARZO Dott. Bonaventura Savo Circuiti Elettrici 1: Strumenti analogici a scala lineare per misura di grandezze elettriche: amperometro, voltmetro, oscilloscopio. Portata, resistenza interna, sensibilità, errore di sensibilità. Strumenti di misura digitali: principi di funzionamento. Convertitore A/D. Strumenti per misura di resistenze:Ohmmetro, ponte di Weatstone. Sistemi elettrici lineari: resistenza, capacità, induttanza. Dimensioni fisiche, relazioni corrente-tensione, considerazioni energetiche. Generatori ideali di tensione e corrente, modelli di generatori reali. Potenza DC; elementi circuitali attivi e passivi. Analisi topologica: maglie, nodi. Leggi di Kirchoff. Perturbazione di un sistema lineare associata alla misura di una grandezza elettrica: teorema di Thevenin, teorema di Norton, teorema di sovrapposizione. Analisi di una rete lineare basata sul metodo delle tensioni di nodo e sul metodo delle correnti di maglia. Dinamica di fenomeni transitori in circuiti RC e RL: risposta ad un gradino di tensione, analisi delle condizioni iniziali. Dinamica di fenomeni stazionari in circuiti RC e RL: risposta ad eccitazione tipo onda quadra; risposta ad eccitazione sinusoidale. Funzioni di trasferimento. Analisi di filtri passa-alto e passa-basso. Laboratorio - Misura della resistenza interna di un generatore; misura della resistenza d’ingresso di un oscilloscopio. - Studio della risposta di una rete lineare attiva per la realizzazione di un generatore di corrente. - Studio della risposta stazionaria di un circuito RC a un’eccitazione tipo onda quadra, mediante analisi in dominio del tempo. Determinazione della costante di tempo del circuito. - Studio della risposta stazionaria di un circuito RL ad un’eccitazione tipo onda quadra, e analisi della correlazione con le proprietà magnetiche dello spazio. - Studio delle funzioni di trasferimento di una rete RC nelle configurazioni di tipo passa-basso e passa-alto, mediante analisi in dominio del tempo. Circuiti Elettrici 2: Fenomeni oscillatori transienti in circuiti RLC serie e parallelo: analisi energetica; risposta naturale; definizione dei regimi dinamici, dei parametri rappresentativi e delle condizioni iniziali. Risposta di circuito RLC serie a gradino di tensione. Applicazione del metodo simbolico a reti lineari: impedenza complessa; formulazione delle leggi di Kirchoff in regime sinusoidale; analisi delle correnti di maglia e delle tensioni di nodo in notazione complessa. Fenomeni oscillatori stazionari in circuiti risonanti RLC serie e parallelo. Analisi di funzioni di trasferimento: fattore di merito e banda passante. Modelli di elementi circuitali reali. Misura di impedenze complesse con “ponte AC”. Potenza in regime sinusoidale; componente attiva e reattiva; grandezze efficaci. Misura di grandezze alternate: strumenti a scala quadratica(cenni). Analisi di fenomeni periodici basata sull’utilizzo della serie di Fourier: forma esponenziale e trigonometrica, condizioni di convergenza. Rappresentazione spettrale della risposta di un sistema lineare ad accitazioni periodiche. Integrale di Fourier e Trasformata: condizioni di convergenza. Rappresentazione spettrale di segnali aperiodici. Analisi spettrale di segnali temporali basata sull’uso della Trasformata di Fourier discreta. Problemi concernenti “Aliasing” e “windowing”(cenni). FFT (cenni). Misura delle componenti spettrali di un segnale periodico con “Analizzatore di spettro”: principi di funzionamento e specifiche generali. Sistemi elettrici non lineari: diodo p-n. Caratteristica corrente-tensione, retta di carico e punto di lavoro. Analisi spettrale della risposta di un sistema non lineare ad eccitazione sinusoidale: distorsione armonica. Fenomeni di propagazione in sistemi elettrici lineari con costanti distribuite: onde progressive di corrente e di tensione su linea di trasmissione, velocità di propagazione, impedenza caratteristica della linea. Laboratorio - 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 elemento circuitale non lineare (diodo p-n) ad un’eccitazione sinosoidale. Analisi della distorsione di 2a armonica. - Studio della propagazione di un impulso di tensione su una linea di trasmissione. Testi consigliati: J.Millman, C.C.Halkias, "Microelettronica" - Bollati Boringhieri J.Millman, L.Seeley, "Electronics" - Mc Graw Hill Kittel, "Introduzione alla fisica dello stato solido" - Bollati Boringhieri Sze, "Physics of semiconductor devices" - J.Wiley & Sons Gambardella, Ghigo, "Elementi di elettronica", Liguori Schwartz, "Modulation, information, transmision and noise" - Mc Graw Hill. LABFM1; LABORATORIO DI FISICA fenomenologia della superconduttività 14 APRILE- 11 GIUGNO Profssa. Annamaria Cucolo DELLA MATERIA: Programma 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 resistivita’ in temperatura con il metodo dei 4 contatti. Testi consigliati: Handbook of thin film technology T. Van Duzer, C. W. Turner, “Principles of superconductive devices and circuits”, E. Arnold LABINF-1+ LABINF-2; LABORATORIO DI INFORMATICA: linguaggio C :programmazione di base, strutture di controllo 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Salvatore La Torre Programma del corso: Introduzione alla soluzione di problemi applicati; Struttura di un programma C; Costanti e variabili Istruzioni di assegnamento; Operazioni di input e output; Funzioni matematiche Sviluppo di algoritmi; Espressioni condizionali; Istruzioni di selezione; Cicli; File di dati Programmi modulari; Definizione di funzioni; Definizione ed utilizzo di array Array come parametri di funzione; Dati di tipo carattere Inizializzazione e calcolo con dati di tipo carattere: Funzioni di gestione dei dati di tipo carattere Testi consigliati: ``Introduzione al Linguaggio C'', Delores M. Etter, Apogeo Education Capitoli 1,2,3,4,5,6 LABFNS-1; LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE: strumentazione in Fisica Nucleare e Subnucleare 14 APRILE- 11 GIUGNO Dott. Tiziano Virgili Programma del modulo: Rivelatori elettronici e visualizzanti: camere a nebbia, a bolle, emulsioni; rivelatori a gas e solidi: calorimetri TPC, etc. Uso e combinazioni. Testi consigliati: W.R. Leo "Tecniques for nuclear and particles physics experiments" Springer-Verlag 1992 LABMM; LABORATORIO DI MISURE MAGNETICHE 14 APRILE- 11 GIUGNO Dott. Massimiliano Polichetti Il corso si propone di approfondire gli aspetti sperimentali relativi alla generazione, alla misura e all’utilizzazione di campi magnetici sia in DC che in AC. Esperienze di laboratorio: Misura del campo magnetico generato da un solenoide percorso da corrente e analisi dello scostamento dal caso ideale. Circuiti magneticamente accoppiati: misura del coefficiente di mutua induzione e determinazione della potenza trasferita fra circuito primario e secondario. Circuiti magnetici: verifica sperimentale della legge di Hopkinson. Materiali magnetici: misura della permeabilità magnetica. Determinazione dell’intensita’ di magnetizzazione di una sbarra di materiale ferromagnetico col metodo del solenoide MAGNETISMO (1° anno specialistica) 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. C. Noce Programma del modulo: Campi magnetici ed induzione. Magnetismo di spin e magnetismo orbitale. Interazioni di scambio. Transizioni di fase. Campo medio.Modello di Ising. Modello XY. Onde di spin. Catene di spin. Magnetismo itinerante. Bibliografia 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,A.Romano Ruthenateandruthenocupratematerials:UnconventionalSuperconductivity,MagnetismandQuant umPhaseTransitions Springer, Berlino 2002 MASP ; MATERIALI SPECIALI 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof.ssa Annamaria Cucolo Programma del corso: Cenni sui principali sistemi cristallografici, struttura cristallina, spettroscopia a raggi X, spettri θ-2θ. Cenni sulla deposizione di film sottili: evaporazione termica; cannone elettronico; sputtering DC, AC e magnetron. Superconduttività ad alta Tc: la scoperta degli ossidi superconduttori ad alta Tc; principali famiglie; struttura cristallina; rilevanza del contenuto di ossigeno, relazione universale, simmetria del parametro d’ordine superconduttivo; confronto con la teoria BCS. Materiali a magnetoresistenza colossale: principali famiglie, struttura cristallina, proprietà di trasporto in campo e in assenza di campo magnetico, magnetoresistenza. Superreticoli e devices. Analisi di superficie: microscopia SEM, STM, AFM. Esperienze di laboratorio: spettri di diffrazione ai raggi X; misure di trasporto; immagini SEM, STM, AFM. MECCANICA ANALITICA CON ELEMENTI DI MECCANICA STATISTICA : elementi di meccanica analitica ed ensembles statistici 6 OTTOBRE – 5 MARZO Prof. Sergio De Filippo Programma del modulo: Sistemi a vincoli olonomi e lisci. Equazione generale della dinamica. Equazioni di Lagrange (del secondo tipo). Coordinate cicliche e leggi di conservazione. Conservazione dell’ “energia lagrangiana”. Il problema dei due corpi. Leggi di Keplero. Curve geodetiche su una superficie. Calcolo variazionale. Equazioni di Eulero-Lagrange. Principio variazionale di Hamilton. Moltiplicatori di Lagrange. Applicazioni del calcolo variazionale. Teorema di Lagrange sulla stabilità di una posizione di equilibrio (enunciato). Lagrangiana delle piccole oscillazioni. Diagonalizzazione simultanea di due forme quadratiche. Modi normali di oscillazione. Richiami sui potenziali termodinamici. Trasformata di Legendre. Equazioni di Hamilton. Parentesi di Poisson. Teorema di Jacobi-Poisson. Invariante integrale di Poincaré-Cartan (solo la dimostrazione diretta nel caso di un solo grado di libertà, fatta utilizzando il teorema di Stokes). Equazioni di Whittaker e di Jacobi per i sistemi conservativi generalizzati. Metrica di Jacobi per i moti isoenergetici di un sistema conservativo ordinario. Invarianza del volume nello spazio delle fasi. Teorema di Liouville. Trasformazioni canoniche e loro caratterizzazione (solo enunciati). Trasformazioni canoniche infinitesime. Tutti gli argomenti vanno intesi comprensivi di esercizi ed applicazioni. Testi consigliati: F. Gantmacher, Lezioni di meccanica analitica , Editori riuniti. H. Goldstein, Meccanica Classica, Zanichelli. V. Smirnov, Corso di matematiche superiori, Vol. IV, Parte I. Appunti dalle lezioni MEMM; MODELLI E METODI MATEMATICI: reti neurali 6 OTTOBRE – 5 DICEMBRE Prof.ssa Maria Marinaro Programma del modulo: Basi neurobiologiche per la modellazione di reti neurali artificiali. Il neurone di Mc Culloch e Pitts. Il percettrone. Reti neurali multistrato. Reti ricorrenti. Modelli di apprendimento: apprendimento supervisonanto, apprendimento non supervisionanto. Memorie associative. Modello di Hopfield. Modello di Kohonen Testi consigliati: J. Hertz, A.Krojh, R. Palmer computation" "Introduction to the theory of neural MMF1 – MMF2; METODI MATEMATICI DELLA FIS ICA : Analisi complessa,trasformate e risoluzione di equazioni differenziali 8 GENNAIO – 11 GIUGNO Prof. Silvio De Siena Programma del corso: Topologie e spazi topologici, limiti di successioni, funzioni continue, spazi metrici, successioni di Cauchy, spazi metrici completi, spazi vettoriali normati, spazi di Banach, cenni sul duale di uno spazio vettoriale normato. Sigma -algebre e spazi misurabili, sigma algebra generata da una collezione di sottoinsiemi, insiemi di Borel in uno spazio topologico, misure positive e loro proprietà, criteri di misurabilità, funzioni caratteristiche e funzioni semplici, funzioni misurabili come limite puntuale di funzioni semplici. Integrale di funzioni semplici e di funzioni misurabili non negative, funzioni sommabili ed integrale di funzioni mis urabili a valori complessi, proprietà dell'integrale, passaggio al limite sotto il segno di integrale. Misura di Lebesgue in Rn , proprietà di invarianza della misura e corrispondenti proprietà dell'integrale di Lebesgue. Trasformate e serie di Fourier, trasformate di Laplace. Soluzione di equazioni differenziali alle derivate parziali della Fisica Matematica. Testi consigliati: RUDIN, "Complex Analysis" SPIEGEL, "Laplace Transform" (serie SCHAUM) TRICOMI, "Istituzioni di Analisi Superiore" Appunti dal corso MMF3 – MMF4; METODI MATEMATICI DELLA FIS ICA 6 OTTOBRE – 5 MARZO Prof. Silvio De Siena MODULO MMF3 Spazi di Hilbert: definizione e proprieta`. Testi consigliati: AKHIEZER-GLAZMAN, "Theory of Linear Operators in Hilbert Space". COURANT-HILBERT, "Methods of Modern Mathematical Physics". MODULO MMF4 Funzionali ed operatori lineari su spazi di Hilbert. Operatori notevoli (Unitari, Hermitiani ed autoaggiunti, proiettori). Spettro di un operatore. Cenni alla teoria delle distribuzioni, con particolare riguardo alle proprieta` della funzione delta di Dirac. Testi consigliati: AKHIEZER-GLAZMAN, Theory of Linear Operators in Hilbert Space. COURANT-HILBERT, Methods of Modern Mathematical Physics. P. ROMAN, Some Modern Mathematics for Physicists and Other Outsiders. G.F. SIMMONS, Introduction to Topology and Modern Analysis. C. ROSSETTI, Metodi Matematici della Fisica. O.A.; OTTICA E ACUS TICA 8 GENNAIO- 5 MARZO Dott.ssa Roberta Citro OSCILLAZIONI ED ONDE: oscillazioni, onde e grandezze relative ad un’onda, onde trasversali e longitudinali, il principio di sovrapposizione per le onde, interferenza di onde, vettori di fase, onde stazionarie, risonanza. Onde sferiche e circolari, onde cilindriche, pacchetti d’onda. ACUSTICA:onde sonore, propagazione del suono, interferenza di onde sonore, battimenti, effetto Doppler OTTICA: natura della luce, velocità della luce e dello spettro elettromagnetico, luce e colore, intensità della luce, ottica geometrica ed ottica ondulatoria, polarizzazione della luce, riflessione e rifrazione, dispersione, effetto Doppler per la luce. INTERFERENZA E DIFFRAZIONE: Principio di Huygens-Fresnel, esperimento di Young, interferenza da doppia fenditura, interferenza su lamina sottile, interferometro di Michelson, diffrazione di singola fenditura, diffrazione attraverso un foro circolare, diffrazione da doppia fenditura, reticoli di diffrazione. ONDE E PARTICELLE: Introduzione al dualismo onda-particella Testi consigliati Mencuccini, Silvestrini, FISICA 1 e 2, Ed.ne Liguori Mazzoldi, Fisica 2, Ediz. Edises D. Halliday, R. Resnick, J.Walker, Fondamenti di Fisica, Ed. Ambrosiana PROPRIETA’ DI TRASPORTO SUPERCONDUTTORI 6 OTTOBRE – 5 DICEMB RE Prof. S. Pace NEI MATERIALI Programma del modulo: 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; Analisi termodinamica: potenziale termodinamico per sistemi magnetici, campo critico termodinamico; Equazioni di London: lunghezza di penetrazione, limiti del modello a due fluidi, conservazione dl flussoide e conservazione dell'impulso, condensazione nello spazio dell'impulso; Teoria di Ginzburg-Landau: classificazione termodinamica dell'or-dine 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, lunghezze caratteristiche: 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 Abrikosof, proprieta' elastiche; Cenni teoria microscopica: origine dell'interazione attrattiva, instabilita', stato fondamentale BCS, spettro delle eccitazioni, gap, densita' degli stati e modello a semiconduttore, dipendenza dalla temperatura, limiti della BCS; Giunzioni Tunnel: tunnel tra metalli normali, tunnel di quasiparticelle tra superconduttori, dipendenza dalla temperatura, effetti strong coupling, cenni tecniche di fabbricazione, tunnel di coppie, modello di Feynman, effetto Josephson DC ed AC, modello RSJ, misura di e/h, standard di tensione, dipendenza dal campo magnetico della corrente Josephson massima, interferometri, SQUID, applicazioni; Cenno applicazioni; Proprieta' di trasporto e proprieta’ magnetiche: corrente critica, stato critico, curve di magnetizzazione, suscettivita’ magnetica dc ed ac; flux creep, flux flow, Superconduttori non convenzionali. Superconduttori ceramici: struttura, proprieta' termiche, proprieta' magnetiche, anisotropia, linea di irreversibilita', melting del reticolo di Abrikosof, proprieta' di trasporto. REL-1; RELATIVITA' : Fisica della Gravitazione 8 GENNAIO – 5 MARZO Prof. Gaetano Vilasi Programma del modulo: Il Principio di Equivalenza e identificazione della natura geometrica del campo gravitazionale. Flussi geodetici. Il Principio di Covarianza Generale. Equazioni di campo di Einstein. Soluzione di Schwarzschild. Buchi neri. Prove sperimentali della teoria della Relatività Generale. Campo gravitazionale di una particella carica massiva. Onde gravitazionali. REL-2; RELATIVITA' : Cosmologie relativistiche 14 APRILE- 11 GIUGNO Prof. Gaetano Vilasi Programma del modulo: Elementi di geometria differenziale. Varietà Riemanniane. Trasporto parallelo. Derivata covariante. Tensore di torsione. Tensore di curvatura, Tensore di Ricci, curvatura scalare. Le equazioni di Maxwell in presenza di gravità. Qualche soluzionie esatta delle equazioni di Einstein-Maxwell. Cosmologie omogenee Cosmologie isotrope. Metrica di FriedmannRobertson -Walker. Universi aperti chiusi e piatti. Cosmologie non omogene. Cosmologie anisotrope. Gravitazione e fluido cosmico. Storia dei modelli di universo. La cosmologia dello stato stazionario. Cosmologie basate sull' ipotesi di una costante gravitazionale variabile nel tempo. Radiazione cosmica di corpo nero. Condensazione delle galassie. L' universo primordiale. Testi consigliati per REL-1,REL-2: S.Weinberg Gravitation and Cosmology : Principles and Applications of the General Theory of Relativity, (Wiley & Sons , New York 1973) Misner, Thorne and Wheeler Gravitation , Freeman & Co, S.Francisco 1973 Y.Choquet-Bruhat, C.de Witt-Morette, M.Dillard-Bleick, Analysis, Manifolds and Physics North- Holland, Amsterdam, 1980 Hawking & Ellis The large scale structure of space-time Cambridge University Press , Cambridge 1985 R.Wald General Relativity, Chicago University Press. REL-R ; RELATIVITA' RISTRETTA: 14 APRILE- 11 GIUGNO Prof. Gaetano Vilasi Programma del modulo: Storia del Principio di Relatività. Le equazioni di Maxwell e le proprietà della luce. L' esperimento di Michelson e Morley. Le trasformazioni di Lorentz. La dilatazione degli intervalli temporali. La contrazione delle lunghezze. La legge di composizione delle velocità. Il paradosso dei gemelli. Cinematica e Dinamica relativistica. Ordine temporale e antiparticelle. Identificazione geometrica del campo elettromagnetico nello spaziotempo. Le proprietà costitutive del vuoto e la struttura Lorentziana conforme dello spazio -tempo. Testi consigliati: L. D. Landau e E.Lifchitz, Teoria dei Campi, Edizioni varie S. Weinberg, Gravitation and Cosmology, J. Wiley & Sons, N.Y. 1973 RP: Radioprotezione 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Mostacci Programma del modulo: Generalità sul funzionamento dei rivelatori; rivelatori a gas; le camere a ionizzazione; i contatori proporzionali; i contatori geiger; rivelatori a scintillazione; rivelatori a stato solido; confronto tra i rivelatori; dosimetri a termoluminescenza e fotoluminescenza; metodi calorimetrici e chimici; dosimetri a film; i rivelatori impiegati nella spettrometria gamma e loro caratteristiche; la catena di conteggio; analisi dello spettro. Gli indicatori del rischio da radiazioni ionizzanti, l’equivalente di dose efficace, il fattore di qualità delle radiazioni. Radioprotezione dei lavoratori e Radioprotezione del paziente; Legislazione e normativa di buona tecnica: D.Lgs. 230/95 e successive modifiche ed integrazioni e D.Lgs. 187/00 Relazione dose-effetto; capacità di penetrazione delle radiazioni nei tessuti corporei; irradiazione esterna ed interna; effetti delle radiazioni sull’uomo, effetti somatici, genetici, deterministici, stocastici; dosimetria esterna ed interna; frazionamento della dose. Limiti di dose per le varie categorie di lavoratori e per le persone del pubblico; Utilizzo pratico dei limiti di dose per inalazione e per ingestione. Impieghi delle sorgenti radioattive nell’industria e in medicina; cenni sulla contaminazione ambientale da sostanze radioattive. Criteri di schermaggio. Calcolo pratico di schermaggi per X e per ?. La sicurezza per gli operatori e per i pazienti nell’impianto RMN; valutazione dei rischi; problematiche riguardanti l’installazione di apparecchiature RMN; riferimenti normativi. Principi di sicurezza nella strumentazione elettromedicale. Il Laser e la normativa di sicurezza per l’impiego dei dispositivi laser. Protezione dalle radiazioni non ionizzanti; Nomenclatura delle onde radio e microonde - Proprietà del campo elettromagnetico - Campo vicino e campo lontano - Antenne isotrope e direttive: guadagno d’antenna Antenne riceventi: area efficace, fattore di guadagno - Cenni di dosimetria dei campi elettromagnetici: modelli matematici per lo accoppiamento Cenni di dosimetria sperimentale - Strumentazione per misure di campo elettrico e magnetico - Normativa nazionale per la protezione della popolazione dalle radiazioni non ionizzanti. Esercitazioni di laboratorio con l’impiego di strumentazione idonea. Testi consigliati: Radiation Detection and Measurement - Glenn F. Knoll John Wiley e Sons Elementi di Radioprotezione - Carlo Polvani Pubblicazione ENEA Fondamenti Fisici della Radioprotezione - Maurizio Pelliccioni, Pitagora Editrice - Bologna The physics of radiology – H.E. Johns – J.R. Cunningham, Charles & Thomas publisher The physics of radiation therapy - F.M. Khan, Williams & Wilkins Radiotherapy physics - J.R. Williams – D.I. Thwaites, Oxford university press Introduction to radiological physics and radiation dosimetry - F.H. Attix, Johm Wiley & sons Antenne sicure – G.C. Leveratto, Hoepli ed. Manuale di medicina nucleare – A. Centi Colella, Edizioni universitarie scientifiche di Beatrice Massara SECONDA QUANTIZZAZIONE IN FISICA DELLA MATERIA 6 OTTOBRE – 5 DICEMBRE Prof. De Cesare Programma del modulo: 1. RAPPRESENTAZIONI RILEVANTI IN MECCANICA QUANTISTICA DI SISTEMI DI MOLTE PARTICELLE 1.1 Rappresentazione di Schroedinger 1.2 Rappresentazione di Heisenberg 1.3 Rappresentazione di interazione 2. SISTEMI DI PARTICELLE IDENTICHE 2.1 Particelle identiche e indistinguibilità 2.2 Proprietà di simmetria 2.3 Statistiche quantistiche: bosoni e fermioni 2.4 Principio di eclusione di Pauli 3. RAPPRESENTAZIONE DEI NUMERI DI OCCUPAZIONE O SECONDA QUANTIZZAZIONE 3.1 Rappresentazione α-discreta 3.2 Rappresentazione dei numeri di occupazione e spazio di Fock 3.3 Operatori di creazione di distruzione per sistemi di bosoni e di fermioni 3.4 Rappresentazione di stati e di operatori 3.5 Operatori di campo e rappresentazione di stati e di operatori 3.6 Rappresentazione dei numeri di occupazione per sistemi con specie differenti di particelle identiche 4. APPLICAZIONI DELLA SECONDA QUANTIZZAZIONE IN FISICA DELLA MATERIA 4.1 Gas di elettroni 4.1.1 Gas di elettroni non interagenti 4.1.2 Gas di elettroni interagenti in teoria delle perturbazioni 4.2 Gas di bosoni 4.2.1 Gas ideale di Bose d-dimensionale e condensazione di BoseEinstein 4.2.2 Approccio non convenzionale alla condensazione di BoseEinstein in un gas ideale di Bose d-dimensionale come un problema di rottura spontanea della simmetria 4.2.3 Gas di bosoni interagenti e approssimazione di Bogoliubov 4.2.4 Osservazione della condensazione di Bose-Einstein in vapori di atomi alcalini e nell’ 4 He liquido 4.3 Il modello di Heisenberg per i ferromagneti ionici 4.4 Il modello di Stoner per i ferromagneti metallici Testi consigliati: L. De Cesare Appunti dalle lezioni C.P. ENZ, A Course on Many-Body Theory applied to Solid-State Physics, (1992) J.W. NEGELE and ORLAND, Quantum Many-Particle Physics (1988) SEGNALI STOCASTIC I E LORO ELABORAZIONE 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Bonaventura Savo Generalità sulla teoria dei processi casuali. - Processi stazionari, ergodici, Gaussiani. - Concetti di base relativi alla descrizione di un processo casuale nel dominio temporale: funzioni di autocorrelazione e cross-correlazione. - Analisi di un processo casuale nel dominio della frequenza: teorema di Wiener-Kinchine (solo enunciato); densità autospettrale e crossspettrale. - Densità autospettrale funzione della somma di due processi casuali. - Trasformazioni lineari di processi casuali. Metodi di indagine sperimentale di processi casuali. - Calcolo della densità autospettrale di una serie di dati stocastici a mezzo della Trasformata di Fourier finita. - Errore statistico nella stima della densità autospettrale. - Identificazione del rumore di background e decontaminazione di una serie di dati stocastici nel dominio della frequenza. Studio sperimentale di processi casuali in sistemi fisici. Esperienze di laboratorio: Processi casuali Gaussiani in sistemi dissipativi all’equilibrio termodinamico: densità autospettrale del rumore in tensione di un resistore e distribuzione Gaussiana delle fluttuazioni. Confronto con le previsioni del teorema di Nyquist. Processi casuali di non-equilibrio in diodi semiconduttori polarizzati a corrente costante: identificazione delle fluttuazioni di tensione indotte dalla discretezza della carica elettrica. Processi casuali non Gaussiani: Random Telegraph Noise. Fluttuazioni di tensione indotte da intrappolamenti casuali di carica elettrica in dispositivi tunnel o semiconduttivi. Modello basato su “fluttuatore a due livelli”. Analisi della distribuzione Poissoniana dei “tempi di vita” delle fluttuazioni e misura del tempo di autocorrelazione del processo. Processi casuali caratterizzati da densità autospettrale di tipo 1/f : universalità e problemi inerenti. Studio sperimentale delle fluttuazioni di tensione di tipo 1/f in materiali o dispositivi semiconduttivi. Analisi dei modelli fisici disponibili e metodi di identificazione dell’origine dei fenomeni. SISTEMI DINAMICI 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Sergio De Filippo Programma del modulo : Variabili angolo azione e teorema di Liouville - Arnold sulla completa integrabilità. Spettro di potenza dei sistemi multiperiodici. Algoritmo leap-frog per la simulazione numerica di sistemi conservativi ordinari. Massimo esponente di Lyapunov e sua valutazione numerica. Instabilità esponenziale e chaos deterministico. Valutazione numerica dello spettro di potenza. Dinamiche conservative ordinarie a metrica di Jacobi con curvatura negativa come esempi di sistemi caotici. STRUMENTAZIONI ED ESPERIMENTI DI FISICA 6 OTTOBRE – 5 DICEMBRE Prof. Sandro Pace TC1; TEORIA DEI CAMPI 1: relativistici liberi 6 OTTOBRE - 5 DICEMBRE Prof. Luigi Mercaldo quantizzazione dei campi Programma del corso : Gruppo di Lorentz e sue rappresentazioni. Gruppo di Poincaré (cenni). Campi classici. Formalismo lagrangiano. Equazioni del moto. Teorema di Noether. Oscillatore armonico. Quantizzazione canonica dei campi. Le particelle elementari come quanti dei campi. Campo di Klein -Gordon. Campo di Dirac : elettroni, positroni, … Campo elettromagnetico: fotoni. Testi consigliati : W. Greiner, J. Reinhardt - Field Quantization - Springer F. Mandl, G. Shaw - Quantum Field Theory - J. Wiley TRMN ; TECNICHE DI RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE 14 APRILE – 11 GIUGNO Prof. Programma del modulo: Generalità sulle proprietà magnetiche dei nuclei; sistema di spin I=1/2, interazioni con il campo magnetico, descrizione quantistica e fenomenologica, equazioni di Bloch , tempi di rilassamento; il segnale RMN, metodi e tecniche per la produzione e la rivelazione del segnale, lo spettrometro RMN, catena di trasmissione e di ricezione; i gradienti di campo; il tomografo RMN, la formazione dell’immagine RMN; le immagini digitali, generalità sui metodi e le tecniche di elaborazione; le sequenze e i parametri caratteristici nei protocolli diagnostici standard; la sicurezza per gli operatori e per i pazienti nell’impianto RMN, valutazione dei rischi; tipologie di tomografi presenti sul mercato, problematiche riguardanti l’installazione di apparecchiature RMN, riferimenti normativi; cenni sui protocolli per il controllo della qualità in RMN. TFDB ; TECNICHE FISICHE PER DIAGNOSTICA BIOMEDICA 8 GENNAIO – 5 MARZO Prof. Programma del modulo: 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: Radiation Detection and Measurement - Glenn F. Knoll John Wiley e Sons Elementi di Radioprotezione - Carlo Polvani Pubblicazione ENEA Fondamenti Fisici della Radioprotezione - Maurizio Pelliccioni, Pitagora Editrice - Bologna Antenne sicure – G.C. Leveratto, Hoepli ed. Manuale di medicina nucleare – A. Centi Colella, Edizioni universitarie scientifiche di Beatrice Massara