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Complementi di Fisica Generale

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Complements of general physics

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
MFN1323
Docenti
Prof. Marina Serio (Titolare del corso)
Dott. Marco Giovanni Maria Destefanis (Titolare del corso)
Corso di studio
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate
008510-104 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica del Sistema Meteoclimatico e delle Tecnologie Avanzate
Anno
1° anno
Periodo didattico
Primo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Nessun prerequisito richiesto.
No prerequisites needed.
Propedeutico a
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Approfondire le conoscenza acquisite nel triennio su alcuni argomenti di Fisica Generale di particolare interesse per l'ambito di Fisica dell'Ambiente e per quello di Fisica delle Tecnologie Avanzate. Gli argomenti scelti riguardano  la fisica dei fluidi a grande e piccola scala, la caratterizzazione e la produzione di raggi X e alcuni elementi delle tecniche del vuoto.

Inoltre in relazione alle scelte personali di approfondimento il laureato potrà acquisire conoscenze di base delle principali applicazioni tecniche dei fenomeni analizzati e delle metodologie di indagine relative allo studio del sistema Terra.

The aim of the course is to increase the knowledge achieved during the Bachelor degree on some topics of General Physics of particular interest according to Physics of Environment and Physics of Advanced Technologies. The chosen topics deal with fluid physics on a small and large scale, characterization and production of x-rays and some concepts on vacuum techniques.  
Besides, with regards to personal choices of learning, the graduate student will be able to achieve basic knowledge on the principal technical applications of analysed phenomena and on the investigation methodologies related to the study of Earth system.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacita' di comprensione (knowledge and understanding)

Dimostrare una solida padronanza teorica dei fondamenti di Fisica relativi agli argomenti trattati . Gli obiettivi formativi del corso entrano nel quadro generale di conoscenza approfondita della teoria e delle tecniche sperimentali che estendono e/o rafforzano quelle del primo ciclo, così come specificato nel regolamento della Laurea Magistrale in Fisica.

Capacita' di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Possedere una buona conoscenza delle principali applicazioni tecniche dei fenomeni fisici analizzati e del loro utilizzo nei vari campi di ricerca.

Saper utilizzare la letteratura scientifica per argomentare con competenza gli sviluppi attuali di alcune ricerche

Knowledge and understanding

The student is expected to demonstrate a solid theoretical mastery of fundamentals of Physics related to explained topics. Educational targets of the course deal with the general frame of in-depth understanding of theory and experimental techniques which increase and/or reinforce those of the Bachelor Degree, as specified in the regulation of the Master Degree in Physics.

Applying knowledge and understanding

The student has to possess a good knowledge on the main technical applications of analysed physical phenomena and on their use within different research fields.

The student must know how to use scientific literature to skillfully discuss current developments of some researches.

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Programma

- Sforzi e deformazioni (Tensore degli sforzi e Tensore delle deformazioni. Equazione
delle onde longitudinali acustiche. Legge di Hooke; equazioni costitutive dei corpi
elastici. Equazione delle onde per corpi elastici. Equazione costitutiva per fluidi
viscosi)
- Fenomeni superficiali (Definizione di tensione superficiale e interfasale. Legge di
Laplace. Angolo di contatto, bagnabilita’ e tensioattivi. Legge di Jurin e fenomeni
capillari)
- Fenomeni di Trasporto (Leggi di Ohm, Newton, Fourier e Fick).
Applicazioni del trasporto di massa e di energia: osmosi ed elettrosmosi/elettroforesi (piccola scala); circolazione oceanica (grande scala).
Casi di flusso laminare e di flusso turbolento. Coefficienti di viscosità e di conducibilità termica. Fenomeno di trasporto nei gas a bassa pressione.
- Raggi X e Ottica Diffrattiva (Campo statico e campo convettivo generato da una
carica in moto uniforme. Equazioni di Maxwell e potenziali di Lienard-Wiechert.
Radiazione da una carica in moto non uniforme. Distribuzioni della radiazione. La
teoria semiclassica di Kramers. Calcolo della distribuzione spettrale della
radiazione X. Radiazione di sincrotrone. Magneti wiggler e magneti ondulatori.
Rivelatori di raggi X. Scattering, Diffrazione e Assorbimento dei raggi X. La
radiazione elettromagnetica e i raggi X)

 

1) Stress and Deformation fundamentals: strain and stress tensors. Hooke’s law and elastic moduli for homogeneous isotropic materials. Elastic wave propagation. Introduction to reology

2) Surface Phenomena fundamentals: Surface and Interfacial tension. Laplace law: bubbles and drops. Contact angles, Young equation, wetting, tensioactive materials. Capillarity and Jurin law

3) Transport Phenomena fundamentals: Newton’s law of Viscosity, Fourier’s law of Heat Conduction, Fick’s law of Diffusion, Ohm’s law of conduction. Flows and convention.

4) )X-rays and Diffraction Optics: Main characteristic of X-rays. Field of a point charge at rest and moving with uniform velocity; Radiation from an accelerated or decelerated charged particle; Maxwell equation and Lienard –Wiechert potentials; Larmor law ; Radiation spectra and spatial distributions; Spectral distribution of X-ray radiation.  Main characteristic of the synchrotron radiation: time structure, angular distribution, frequency distribution.  Bending magnet, Wigglers, Undulators, characteristics of the radiation  for such insertion devices.  X-rays detectors. Scattering, Diffraction and Absorption of X-rays. Characteristics of the electromagnetic Waves an X-rays.

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali in aula; seminari e brevi esercitazioni in aula.

Class-taught lessons; seminars and brief practice exercises in the class.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame è orale. Lo studente può scegliere due argomenti (uno riguardante la fisica dei fluidi a grande e piccola scale, e uno riguardante i raggi X e le tecnologie del vuoto), poi l’esame prosegue con domande sui restanti temi del programma. 

The examination is oral. The student can choose two topics (the former concerning Fluid Physics on small and large scale, and the latter concerning x-ray and vacuum techniques), then the exam proceeds with questions about the remaining themes of the programme.

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Attività di supporto

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Testi consigliati e bibliografia

I testi di approfondimento vengono indicati a lezione e i materiali (slides, fotocopie, esercizi,…) resi disponibili sulla piattaforma Moodle

Detailed textbooks are suggested during the lectures and other materials (slides, copies, exercises) are available on the platform Moodle.

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Note

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Orario lezioniV

GiorniOreAula
Lunedì14:00 - 16:00Aula D Dipartimento di Fisica
Giovedì14:00 - 16:00Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica
Venerdì14:00 - 16:00Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica

Lezioni: dal 23/09/2019 al 22/11/2019

Registrazione
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    Ultimo aggiornamento: 06/11/2019 23:34
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