2020/2021

2022/2023

DM270

FIS/01 (FISICA SPERIMENTALE)

DIPARTIMENTO DI FISICA "ALESSANDRO VOLTA"

FISICA

PERCORSO COMUNE

3°

Annualità Singola (26/09/2022 - 16/06/2023)

9

96 ore di attività frontale

Italiano

SCRITTO E ORALE CONGIUNTI

MARABELLI FRANCO (titolare) - 6 CFU
MENEGOLLI ALESSANDRO - 2 CFU
PATRINI MADDALENA - 1 CFU

Nota: nel seguito, i riferimenti peculiari ai contenuti del primo e secondo semestre sono indicati con le sigle M1 e M2, rispettivamente.
(M1) Sono richieste le nozioni di base di elettromagnetismo e, in particolare del trasporto elettronico nei conduttori. Alcuni esperimenti riprenderanno concetti di ottica (diffrazione, polarizzazione e assorbimento di luce) affrontati nel corso di elettromagnetismo II. Concetti di fisica quantistica verranno ripresi dal concomitante corso di meccanica quantistica.
(M2) Concetti fondamentali delle differenti forme di interazione fra la radiazione elettromagnetica ad ampio spettro e la materia.

(M1) Apprendimento delle basi fisiche di funzionamento dei principali dispositivi microelettronici ed optoelettronici.
Il corso si prefigge di far prendere dimestichezza con alcuni dispositivi elettronici e optoelettronici di uso comune nei laboratori di ricerca.
L'applicazione di tali conoscenze a semplici esperimenti è finalizzato a verificare praticamente alcune leggi ottiche di base. Attraverso tali esperienze, lo studente dovrà divenire in grado di gestire autonomamente lo sviluppo di un esperimento di laboratorio.
(M2) Introdurre lo studente ai metodi sperimentali di ricerca in fisica, guidandolo nel condurre alcune esperienze basilari negli ambiti di fisica della materia, fisica nucleare e fisica biomedica.

(M1) Generalità sui semiconduttori. Aspetti fondamentali dei dispositivi elettronici e delle loro proprietà circuitali: diodi a giunzione, diodi emettitori di luce e celle solari. Cenni di ottica e applicazioni optoelettroniche e fotoniche. Il corso sarà sviluppato con esercitazioni pratiche su circuiti elementari e semplici configurazioni di ottica includendo lo studio della polarizzazione e della diffrazione.
(M2) Lo studente potrà conoscere e condurre esperimenti basilari nelle seguenti aree di ricerca: (a) spettroscopia ottica/di trasporto e sue applicazioni al settore optoelettronico; (b) rivelatori di fisica nucleare e applicazione ai raggi cosmici; (c) spettrometria gamma e sue applicazioni al settore medicale.

(M1) Lezioni frontali, volte ad approfondire le basi fisiche di funzionamento, introdurranno le attività di laboratorio nelle quali verrà proposto lo svolgimento di una serie di esperienze da sviluppare autonomamente.
In questo modo ci si propone di rendere familiare gli studenti con la pratica di laboratorio e le sue problematiche.
(M2) Per ognuna delle tre tematiche di ricerca, è prevista una lezione frontale introduttiva e due/tre sessioni di esperienze guidate da svolgere in laboratorio.

(M1) Appunti specifici sui vari argomenti verranno caricati sulla piattaforma Kiro.
Per la parte di dispositivi si fa marginalmente riferimento al libro
Circuiti per la microelettronica, A.S. Sedra, K.C. Smith, Ed. Ingegneria 2000, Roma 1996.
(M2) Materiali e riferimenti a bibliografia forniti dia docenti.

(M1) Esame scritto e orale.
E’ prevista una relazione sulle esperienze svolte e il superamento di un test a risposte multiple per valutare l'acquisizione e la comprensione delle attività meramente pratiche in laboratorio. La prova orale è volta a verificare la comprensione dei principi fisici.
(M2) Consegna e discussione di una relazione (mediante foglio Excel con analisi dati) comprensiva di tutte le esperienze fatte; in aggiunta, prova orale volta ad accertare l’acquisizione dei concetti teorici e pratici affrontati.
La valutazione finale, espressa in trentesimi, terrà conto della precisione e completezza delle relazioni, l'esito dei test e la consistenza fisica delle risposte orali.

Il corso si estende sull'intero anno accademico.
L'attività del primo semestre si articolerà su semplici esperimenti di ottica e sull'uso di dispositivi a semiconduttore (6CFU). Nel secondo semestre verranno proposte alcune esperienze più orientate alla ricerca riguardanti la fisica della materia, la fisica nucleare e la biofisica (3CFU).
In relazione ad un eventuale distanziamento richiesto per motivi sanitari e all'organizzazione degli spazi, anche nell'AA 2022/23 gli studenti verranno suddivisi in gruppi corrispondenti ai turni su cui saranno ruotate le diverse lezioni ed esperienze.

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