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Metodi di misura e analisi

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Anno accademico 2009/2010

Codice dell'attività didattica
MFN0530A
Docenti
Prof. Ferruccio Balestra (Titolare del corso)
Prof. Marina Serio (Esercitatore)
Insegnamento integrato
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Caratterizzare i parametri necessari perv esprimere il risultato di un processo di misura. Introdurre alle pricipali regole del calcolo delle probabilità. Permettere la comprensione delle caratteristiche fondamentali di una distribuzione di probabilità con particolare riferimento alla distribuzione binomiale, di Poisson, di Gauss, del chi-quadro, di Student. Introdurre all'utilizzo del metodi dei minimi quadrati e del principio di massima verosimiglianza.
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Risultati dell'apprendimento attesi

Saper scegliere le distribuzioni di probabilitaà piu' adatta a rappresentare il fenomeno sotto analisi e ricavare i parametri essenziali per caratterizzare la distribuzione. Saper esprimere correttamente i risultati delle operazioni di misura effettuate. Saoer scegliere la corretta rappresentazione dei risultati sperimentali e motivare la scelta delle legge fisica piu' adatta ad esprimerli. Saper scrivere una breve relazione che caratterizzi i risultati ottenuti.
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Programma

Parte pratica. Alcune esperienze in laboratorio. Analisi dei dati sperimentali. Parte teorica. Probabilità e statistica: Frequenza e Probabilità - Teoremi della probabilità totale e condizionata -Distribuzioni discrete e continue - Momenti di una distribuzione - Parametri di una distribuzione (media, mediana, moda, etc.) -Distribuzione binomiale - Distribuzione di Poisson - Istogrammi e curve limite - Distribuzione normale e funzione densità di probabilità di Gauss - Test del chi-quadro - Metodo dei minimi quadrati per retta e parabola - Covarianza e correlazione - Coefficiente di correlazione – Verifica delle ipotesi: test normale. Analisi degli errori: Definizione di errore - Errori casuali e sistematici- Media e varianza - Stime di massima verosimiglianza di media e varianza per variabili casuali - Propagazione di errori casuali - Varianza della media - Media pesata - Criterio di Chauvenet - Teoria di Laplace degli errori.

Experimental part. Same experiments in laboratory and analysis of experimental data. Theory program: Probability and Statistics: Frequency and Probability - Theorems of the total and conditioned probability - discrete and continuous distributions - moments of the distributions - distribution parameters (mean, median, mode, etc.) - binomial distribution - Poisson distribution – histograms and limit curves - normal distribution and Gauss density probability function - chi-quadro test - least-squares method for lines and parabolas; covariance and correlation - correlation coefficient - verification of hypotheses: tests based on the normal distribution. Analysis of errors: definition of error - random and systematic errors; mean and variance; maximum likelihood estimation of random variable mean and variance - propagation of random errors - variance of the average - weighed mean - Chauvenet criterion - Laplace error theory.

Testi consigliati e bibliografia

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J.R.Taylor - Introduzione all'analisi degli errori - Zanichelli ; Dispense del docente presenti nel materiale didattico in rete.


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Note

Propedeuticità: è utile avere assimilato le tecniche di utilizzo del programma Mathematica presente nel corso di Tecniche informatiche per la fisica; inoltre puo' essere utile la capacità di utilizzare gli strumenti matematici presentati durante i corsi matematici del I e II periodo didattico.
Frequenza: fortemente consigliata per le lezioni ed Obbligatoria per i laboratori.
Esame:L'esame (orale) si svolgera' al termine dei due moduli. Si possono trovare indicazioni sulla pagina del modulo di Mecanica e Termodinamica. . Durante lo svolgimento del corso sarà richiesta la consegna di relazioni sulle esperienze di laboratorio e/o la compilazione di schede con domande relative siate sperimentale sia a quanto presentato nelle lezioni svolte in aula.
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Ultimo aggiornamento: 15/09/2010 15:26
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