Scuola Universitaria Interdipartimentale in Scienze Strategiche (SUISS)

Fisica sperimentale B

Anno accademico 2010/2011

Sommario insegnamento

• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Risultati dell'apprendimento attesi

Il Corso si propone di fornire una conoscenza di base di alcuni argomenti di Fisica moderna (in particolare di Fisica atomica e nucleare) sia come completamento delle conoscenze acquisite nei corsi del biennio, sia come introduzione propedeutica ai temi fisici che gli ufficiali seguiranno in anni successivi, in particolare nei corsi NBC. Inoltre verranno esaminati problemi relativi all’analisi e al trattamento dei segnali fisici (circuiti, filtri analogici e digitali, segnali casuali, ecc.) per fornire le basi metodologiche allo svolgimento delle applicazioni tecniche in anni successivi del corso di studi.

Programma

1. Introduzione.  La nascita della fisica moderna: esperimento di Rutherford e atomo di Bohr; teoria della relatività; meccanica quantistica. Dualismo onda-corpuscolo.
2. Fisica atomica. Struttura dell’atomo, numeri quantici e livelli energetici.  Emissione e assorbimento della radiazione, spettroscopia. L’effetto fotoelettrico e l’effetto Compton. Lo spettro dell’idrogeno. Lo spettro elettromagnetico.
3. Fisica nucleare e subnucleare. Il nucleo atomico. Le forze nucleari. Radioattivita` e stabilità dei nuclei. L’origine degli elementi chimici. Procesi di fissione e di fusione nucleare. Effetti biologici e dosimetria. Particelle elementari e interazioni fondamentali in natura. Leggi di conservazione. Teorie di unificazione. La fisica astroparticellare. Il Bing Bang.
4. Analisi dei dati e trattamento dei segnali. Il metod sperimentale. Cenni di statistica e teoria degli errori. Segnali analogici e digitali. Analisi nel dominio dei tempi  e delle frequenze. Segnali periodici e aperiodici; segnali campionati e casuali. Confronto tra segnali. Modulazione e campionamento. Filtri analogici e digitali.

Esercitazioni e laboratori: saranno tenuti seminari di cultura generale sulle più recenti ricerche fisiche affini agli argomenti trattati nel corso.

Organizzazione della didattica: Lezioni frontali (28 ore)

- Appunti delle lezioni (su supporto elettronico). - D. Halliday, R. Resnik, J. Walker: Fondamenti di fisica (3° volume: Fisica moderna). - Lynn: Analysis and treatment of signals. - Serway, Jewett: Principi di Fisica (vol. 2: Fisica Moderna) Ed. EdiSES.

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