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Complementi di Fisica Generale

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Complements of general physics

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Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica
MFN1323
Docenti
Prof. Marina Serio (Titolare del corso)
Prof. Ferruccio Balestra (Titolare del corso)
Corso di studi
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
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Modalità d'esame
Esame orale sugli argomenti proposti
Prerequisiti
E' utile aver seguito Complementi di Metodi Matematici
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Sommario insegnamento

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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.

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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

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale di verifica sugli argomenti delle lezioni

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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.

Testi consigliati e bibliografia

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



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Ultimo aggiornamento: 23/07/2014 09:12