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FISICA

Corso di laurea

Piano di Studi


Primo anno

  • Fisica 1 (15 cfu)

    • Meccanica classica: spazio e tempo, velocità ed accelerazione, leggi di Newton; forze inerziali e sistemi non inerziali; la forza gravitazionale universale; lavoro, potenziale ed energia; leggi di conservazione; forze centrali; corpo rigido.
      Fluidi. Termodinamica.
  • Laboratorio 1 (12 cfu)

    • Il corso introduce gli studenti alla misure di grandezze fisiche, prevalentemente meccaniche e termodinamiche, all'analisi dei dati raccolti, alla modellizzazione dei dati, e al confronto con la teoria.
  • Informatica (6 cfu)

    • Elementi della programmazione con utilizzo del linguaggio C. Introduzione sulle architetture dei calcolatori e sulla programmazione assembler; descrizione delle principali caratteristiche del linguaggio C.
  • Abilità linguistica (3 cfu)

    • Corso di lingua inglese volto a far acquisire allo studente il livello B2 di padronanza della lingua.
  • Geometria (9 cfu)

    • Nozioni di base dell'algebra lineare: spazi vettoriali e applicazioni lineari, endomorfismi e teoria della diagonalizzabilita`, prodotti scalari.
  • Analisi Matematica (15 cfu)

    • Il corso intende fornire gli elementi del calcolo differenziale e integrale per funzioni di una variabile reale, con lo scopo di acquisire rigore logico, pervenire ad una buona padronanza di calcolo, conoscere le principali tecniche dimostrative.
      Introduzione alle equazioni differenziali ordinari, e il teorema di Cauchy-Lipschitz.
  • Secondo anno

  • Fisica 2 (15 cfu)

    • Elettrostatica, correnti stazionarie. Magnetismo e induzione elettromagnetica.
      Elettrodinamica classica. In particolare: trattazione relativistica, onde elettromagnetiche, irraggiamento, ottica fisica: interferenza e diffrazione.
  • Meccanica Classica (12 cfu)

    • Cinematica e dinamica relativistica; formulazione lagrangiana e hamiltoniana della meccanica; spazio delle fasi; teorema di Liouville; potenziali termodinamici; fasi termodinamiche; equazione del trasporto; teorema-H ed entropia; insieme microcanonico, canonico e grancanonico.
  • Laboratorio 2 (12 cfu)

    • Il corso introduce alla misura di grandezze elettromagnetiche, e all'uso di strumentazione elettronica di base.
  • Metodi Matematici 1 (6 cfu)

    • Serie di Fourier. Spazi di Hilbert e teoria degli operatori lineari. Trasformate di Fourier e di Laplace. Equazioni del calore, di d'Alembert, di Laplace. Applicazioni a problemi di fisica classica e quantistica.
  • Chimica Generale (6 cfu)

    • Il corso ha lo scopo di introdurre lo studente ai concetti fondamentali della stechiometria, del legame chimico, dell’equilibrio e, più in generale, delle proprietà e della reattività degli elementi e dei composti. Particolare enfasi viene data alla deduzione delle proprietà di una sostanza sulla base della posizione che gli elementi costituenti occupano all’interno del Sistema Periodico.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo GR3

    • complementi di analisi matematica
    • Fondamenti di Metodi Matematici per la Fisica (6 cfu)

      • Evoluzione temporale e funzioni di Green, stati metastabili. Introduzione alla teoria dello scattering, matrice S. Interazione elettromagnetica e fotoni. .
    • Complementi di analisi matematica (6 cfu)

      • Superfici; massimi e minimi vincolati; curve e curve rettificabili; campi di vettori conservativi; integrazione su curve e superfici. Calcolo differenziale e integrale per funzioni di più variabili.
  • Terzo anno

  • Prova finale (3 cfu)

    • La prova finale per il conseguimento della Laurea in Fisica consiste nella verifica della capacità del laureando di esporre e di discutere con chiarezza e padronanza un argomento del corso di studio, approvato dalla Commissione di Laurea.
  • Struttura della Materia (6 cfu)

    • Statistiche quantistiche; bosoni: BEC, corpo nero; fermioni; cristalli; teorema di Bloch, bande di energia, metalli e isolanti; approssimazione adiabatica; fononi; calore specifico dei solidi. Introduzione ai laser.
  • Metodi Matematici 2 (6 cfu)

    • Funzioni di variabile complessa. Funzioni di Green e teoria delle distribuzioni con applicazioni alla fisica.
  • Meccanica quantistica (15 cfu)


    • Obiettivi formativi: Acquisire nozioni fondamentali della meccanica quantistica, stati quantistici, operatori e leggi fondamentali. Acquisire capacita' di
      soluzioni di problemi semplici. Oscillatore armonico. Momento angolare e spin. Applicazioni ai problemi tridimensionali solubili. Atomi di idrogeno. Simmetrie, statistiche
      e quantum entanglement. Metodi di approssimazione (teoria delle perturbazioni, metodo variazionale). Introduzione alla teoria della diffusione.
      Moto di particelle cariche in campo elettromagnetico. Atomi.
  • Fisica 3 (9 cfu)

    • Formulazione relativistica covariante dell'elettrodinamica; invarianza di gauge. Teoria classica dello scattering. Ottica classica. Teoria dell'irraggiamento. Meccanica relativistica: decadimenti e urti. Cenni e esempi dalla fisica nucleare e fisica delle particelle.
  • 12 cfu a scelta nel gruppo GR2

    • Corsi sperimentali e applicativi
    • Acustica con laboratorio (12 cfu)

      • Fondamenti di acustica. Pressione, Potenza e Intensità sonora. Velocità del suono. Impedenza acustica. Onde piane, sferiche, cilindriche. Fenomeni d’interfaccia: assorbimento, riflessione, trasmissione, diffusione. Materiali e Sistemi fonoassorbenti e fonoisolanti. Assorbimento dell’aria. Caratteristiche generali dei fenomeni acustici e del disturbo acustico e parametri di valutazione. La propagazione del suono in ambiente esterno. Divergenza geometrica. Cause di attenuazione: atmosfera, gradienti di vento e temperatura, effetto suolo, vegetazione, ostacoli. Barriere acustiche: teoria e dimensionamento. Acustica degli ambienti confinati: Campi sonori diffusi e riverberanti. Onde stazionarie. Tempo di riverberazione. Formula di Sabine. Descrittori dell’intelligibilità del parlato. Acustica dei teatri. Insonorizzazione ed isolamento di macchinari e ambienti. Esempi di bonifica di ambienti chiusi. Livelli sonori. Scala dei decibel. Spettri sonori. Acustica psicofisica: sistema uditivo umano. Proprietà e valutazione delle sensazioni uditive. Disturbo e danno da rumore. Audiogramma. Curve di ponderazione spettrali e temporali. Isofoniche. Normativa nazionale di acustica: Legge 447/95 e decreti applicativi. Normativa tecnica e standard di riferimento (UNI, ISO, EN). Zonizzazione acustica: procedure, metodi, problematiche. Parametri di valutazione dell’inquinamento acustico. Limiti nazionali. Valutazione di impatto acustico. Piani di risanamento: metodi per scelta e predisposizione degli interventi. Valutazione di priorità ed efficacia. La Direttiva Europea 49/02 e il DLgs 194/05. Mappatura strategica, Piani d’azione e loro relazione con clima acustico e piani di risanamento. DPCM 5/12/97. Isolamento tra unità immobiliari. Isolamento da rumori esterni, da rumori di calpestio e da rumori di impianti a funzionamento continuo e discontinuo. Indici acustici ed edilizia scolastica e convenzionata. Rumore e vibrazioni negli ambienti di lavoro. DLgs 81/08. Valutazione dell’esposizione personale. Controllo del rumore alla sorgente. Metodi per la riduzione dell’esposizione. Cenni a controllo attivo e passivo del rumore. Protettori individuali. Vibrazioni meccaniche: Fisica elementare delle vibrazioni. Risonanza. Trasmissibilità. Effetti e controllo delle vibrazioni di macchinari nelle costruzioni e sull’uomo. Misure di vibrazioni. Norme tecniche. Controllo delle vibrazioni in ambienti di lavoro. Strumenti per misura e caratterizzazione di livelli sonori: fonometro e analizzatore di spettro. Specifiche tecniche e requisiti. Classi di precisione, tolleranza, direttività, range dinamico, sensibilità. Elaborazione e analisi di segnali acustici. Caratteristiche temporali, spaziali e spettrali del rumore. Parametri e procedure di misura. Analisi in frequenza in banda costante e a percentuale costante. Analisi FFT. Analisi temporale e statistica di segnali acustici casuali e non. Media RMS. Tecniche di misura e rilevamento dell’inquinamento acustico ambientale. Riconoscimento di componenti tonali e impulsive. Metodi per la stima dell'incertezza di misura e identificazione delle cause. Incertezza strumentale e operativa. Influenza dell’operatore e cause di errori sistematici. Metodi per la riduzione degli errori. Criteri e metodi per la misura del tempo di riverbero. Misura dei descrittori di acustica edilizia del DM 5-12-1997. Verifica strumentale della presenza di onde stazionarie. Utilizzo di software di acquisizione ed elaborazione dati di misura. Valutazione del rumore prodotto da sorgenti singole, impianti industriali e infrastrutture di trasporto. Utilizzo di software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici. Utilizzo dei software per la propagazione sonora in ambiente esterno. Utilizzo di programmi GIS. Applicazione dei modelli ad interim e del modello CNOSSOS a ferrovie, strade e sorgenti industriali.
    • Laboratorio 3 (12 cfu)

      • Basi fisiche dei dispositivi elettronici a semiconduttore. Capacità pratiche per progettare, montare e far funzionare semplici circuiti elettronici analogici e digitali ed apparati sperimentali per misure di fisica moderna. Analisi delle metodologie sperimentali di misura in circuiti elettronici e in esperienze di fisica moderna. Capacità di scrivere una relazione scientifica sintetica e comprensibile. Obiettivi formativi in Inglese: Physical bases for semiconductor electronic devices. Ability to design, assemble and debug simple analog and digital electronics circuits as well as experimental setups for modern physics measurements. Analysis of the experimental measurement methodologies in electronics circuits and modern physics experiments. Ability to prepare a synthetic and understandable scientific report.
    • Tecnologie digitali (12 cfu)

      • Il corso introduce alla fisica dei dispositivi a semiconduttore, con l'obiettivo di apprendere le tecnologie alla base della strumentazione fisica utilizzata attualmente nei laboratori di ricerca e di misura. Le esperienze proposte fanno uso di diversi tipi di sensori e dell'elettronica analogica e digitale necessaria per il corretto condizionamento del segnale; vengono insegnate anche le prime nozioni per l'impiego di microcontrollori dedicati all'uso generale in un laboratorio di fisica.
  • 12 cfu a scelta nel gruppo GR1

    • Corsi a scelta dello studente (1 esame)
    • Astrofisica generale (6 cfu)

      • Il corso intende trattare alcuni dei principali problemi dell'astrofisica moderna, illustrando in modo interdisciplinare le differenti tecniche necessarie per affrontare i problemi cosmici.
    • Fondamenti di Metodi Matematici per la Fisica (6 cfu)

      • Evoluzione temporale e funzioni di Green, stati metastabili. Introduzione alla teoria dello scattering, matrice S. Interazione elettromagnetica e fotoni. .
    • Fluidodinamica (6 cfu)

    • Progettazione e realizzazione di esperienze di fisica (3 cfu)

      • Il corso introduce alla progettazione e realizzazione di semplici ma significative esperienza di fisica, collegate alle nozioni apprese nei corsi di fisica generale e meccanica quantistica.
    • Introduzione alla fisica subnucleare (6 cfu)

      • Illustrare allo studente le principali linee di ricerca della fisica subnucleare e delle relative metodologie sperimentali
    • Storia della fisica (6 cfu)

    • Teoria dei gruppi (6 cfu)

      • Obiettivi formativi: verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazioni fisiche. Si studieranno le algebre di Lie e le loro rappresentazioni. Obiettivi formativi in Inglese: The fundamental principles of the group theory will be exposed, together with the mathematical aspects and the physical applications. Lie algebras and their representations will be studied.
    • Geometria 2 (6 cfu)

      • Nozioni e applicazioni piu' avanzate dell'algebra lineare (dualita', teoria di Witt, forma normale di Jordan, quadriche).
    • Filosofia della fisica (3 cfu)

      • Sviluppo concettuale della fisica fino alla metà del '900, meccanica statistica, relatività, meccanica quantistica, struttura della materia, teoria dei campi dall'elettromagnetismo alle teorie di gauge, fondamenti della filosofia della fisica.
    • Equazioni alle derivate parziali (6 cfu)

      • Convergenza uniforme. Spazi funzionali. Funzioni analitiche. Teorema della contrazione: inversione locale, Cauchy-Lipschitz. Misura di Lebesgue. Equazioni di D'Alembert e del calore.
    • Storia concettuale della fisica (6 cfu)

      • Sviluppo concettuale della fisica dall'antichità fino al '800. Massa, forza, energia, campi, inerzia, simmetria, nozioni dello spazio e tempo, applicazioni di matematica in fisica dal '200.
    • Fisica dei materiali per la fotonica (3 cfu)

      • Elementi di base della fisica dei materiali semiconduttori e polimerici usati per la realizzazione di dispositivi optoelettronici.
    • Fisica dell'atmosfera (6 cfu)

      • Fondamenti della struttura dell'atmosfera, termodinamica nell'ambiente, trasporto radiativo, dinamica in un sistema rotante a varie scale, fronte, previsioni, analisi metereologiche, temporali, elettricità atmosferica, sistemi convettivi, cambiamenti climatici.
    • Chimica fisica e laboratorio (6 cfu)

      • Il corso vuole fornire gli elementi di base della chimica fisica.
    • Elementi di storia della fisica (6 cfu)

      • Il Corso ha due obiettivi: il primo, analizzare in modo integrale un testo fondamentale della Scienza, il Sidereus Nuncius di Galileo e studiare le conseguenze prodotte sulla storia del pensiero; il secondo, metodologico, fornire un esempio di come si affronta lo studio di un testo e del suo contesto storico, con riferimenti alla storia della scienza.
    • Tecnologie Digitali A (6 cfu)

      • Il corso introduce alla fisica dei dispositivi a semiconduttore, con l'obiettivo di apprendere le tecnologie alla base della strumentazione fisica utilizzata attualmente nei laboratori di ricerca e di misura. Le esperienze proposte fanno uso di diversi tipi di sensori e dell'elettronica analogica
    • Laboratorio 3 Avanzato (6 cfu)

      • Argomenti avanzati in elettronica digitale e analogica. Limitazioni di prestazioni nei circuiti elettronici. Rumore nei circuiti elettronici. Costruzione e caratterizzazione di circuiti complessi per la misura e la riduzione del rumore. Obiettivi formativi in ingles: Advanced topics in analog and digital electronics. Performance limitations in electronics circuits. Noise in electronic circuits. Assembly and characterization of complex circuits for the measurement and reduction of noise.
    • Teoria dei gruppi A (3 cfu)

      • Verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazioni fisiche.
    • Meccanica Quantistica A (9 cfu)

      • Acquisire nozioni fondamentali della meccanica quantistica, stati quantistici, operatori e leggi fondamentali. Acquisire capacita' di soluzioni di problemi semplici. Oscillatore armonico. Momento angolare e spin. Applicazioni ai problemi tridimensionali solubili. Atomi di idrogeno. Simmetrie, statistiche e quantum entanglement.
    • Fisica Musicale (3 cfu)

      • Il corso introduce lo studente alla descrizione fisica del suono, degli strumenti musicali e dell'elaborazione elettronica e digitale di segnali acustici.
    • Principi Termici i per l'Ingegneria Nucleare (6 cfu)

      • Il corso introduce gli aspetti di termodinamica e trasmissione del calore applicati a problemi di interesse alla tecnologia degli impianti nucleari. In aggiunta a questa parte, verranno trattati gli elementi di meccanica dei fluidi utili per la soluzione di problemi tipici di moto di un fluido all’interno di un circuito idraulico. '

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