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Oggetto:
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Laboratorio di Astrofisica

Oggetto:

Astrophysics Laboratory

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Anno accademico 2017/2018

Codice dell'attività didattica
MFN1515
Docente
Prof. Silvano Fineschi (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
Anno
1° anno 2° anno
Periodo didattico
Terzo periodo didattico
Tipologia
D=A scelta dello studente
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
Prerequisiti
Analisi statistica e degli errori, Analisi di Fourier
Statistics and Error Analysis,
Fourier Analysis
Propedeutico a
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Approfondimento delle tecniche astronomiche di ottica, fotometria, spettroscopia e polarimetria. Familiarizzazione all'utilizzo di rivelatori CCD per l'astronomia tramite esperienze di laboratorio. Nozioni di acquisizione dati tramite osservazioni di oggetti astronomici al telescopio Morais presso l'Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese.

In-depth analysis on the astronomical techniques of optics, photometry, spettroscopy and polarimetry. Familiarization with the use of CCD detectors in Astronomy by means of laboratory experiences. Notions of data collection through observations of astronomical objects using Morais telescope at Turin Astrophysical observatory in Pino Torinese.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenze teoriche su

  • strumentazione astronomica (X, UV, ottico, infrarosso, radio)
  • rivelatori astronomici
  • strumentazione di piano focale (spettroscopi, polarimetri)
  • statistica e riduzione dati delle misure astronomiche

Conoscenze sperimentali (laboratorio) su

  • osservazioni stellari con telescopio presso Osservatorio Astrofisico di Torino (Pino Torinese)
  • caratterizzazione di camera CCD
  • "astronomical data mining"
  • caratterizzazione polarimetro e misure di polarimetria
  • ray-trace numerico di ottica astronomica

Theoretical knowledge on

  • astronomical instrumentation (X, UV, optic, infrared, radio)
  • astronomical detectors
  • focal plan instrumentation (spectroscope, polarimeters)
  • statistics and data reduction on astronomical measures

Experimental knowledge (laboratory) on

  • star observations with telescope at Turin Astrophysical Observatory (Pino Torinese)
  • CCD camera characterization
  • "astronomical data mining"
  • polarimeter characterization and polarimetry measurements
  • numerical ray-trace of astronomical optics

Oggetto:

Modalità di insegnamento

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Orale

Oral

Oggetto:

Attività di supporto

Oggetto:

Programma

Argomenti delle lezioni

  • Caratteristiche del fotone => osservationi astronomiche => strumentazione
  • Coordinate astronomiche
  • Telescopi
    •   Telescopi ottici (Cassegrain case study)
    •   Aberrazioni ottiche  
    •   Potere risolutivo
    •   Ottica di Fourier optics (introduzione)
    •   Ray-trace numerico (software Zemax)
    •   Non-focussing optics
    •   Telescopi per alte energie
  • Sorgenti di rumore nelle misure astronomiche
  • Statistica delle misure astronomiche e riduzione dati
  • Detectors
    •    Introduzione
    •    Signal-to-noise ratio (SNR) nelle misure, dynamic range
    •    Photoconductive sensors & CCD
    •    Photoemissive & PMT
  • Polarimetria
  • Spectroscopia
  • Radiometria

 Esperimenti di laboratorio (Osservatorio Astrofisico di Torino)

  • Osservazioni stellari con il telescopio Morais - Osservatorio Astronomico Torino
  • Ray-trace software del telescopio Morais
  • Caratterizzazione di una camera CCD
  • Strumentazione di piano focale: polarimetro
  • "Data mining" astronomico

 

Classroom topics

  • Photon characteristics => astronomical observations => instrumentation
  • Astronomical coordinates
  • Telescopes
    •   Optical telescopes (Cassegrain case study)
    •   Optical aberrations 
    •   Resolving power
    •   Fourier optics (introduction)
    •   Numerical ray-trace (software Zemax)
    •   Non-focussing optics
    •   High-enegy telescopes
  • Sources of noise in measurements
  • Statistics of astronomical measurements and data reduction
  • Detectors
    •    introduction
    •    signal-to-noise ratio (SNR) in measurements, detectors dynamic range
    •    photoconductive sensors & CCD
    •    photoemissive & PMT
  • Polarimetry
  • Spectroscopy
  • Radiometry

 Laboratory experiments

  • Stellar observations with the Morais telescope - Osservatorio Astronomico Torino
  • Ray-trace software of the Morais telescope
  • CCD detector characterization
  • Focal-plane instrumentation: polarimeter
  • Astronomical data mining

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

  • Testo: "Astronomy: Principle and Practice", E. Roy and D. Clarke, Institute of Physics Publishing Bristol and Philadelphia. 4th edition.
  • Appunti delle lezioni
  • Materiale distribuito per gli esperimenti

  • Textbook: "Astronomy: Principle and Practice", E. Roy and D. Clarke, Institute of Physics Publishing Bristol and Philadelphia. 4th edition.
  • Lecture notes
  • Material provided for the experiments



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Lunedì11:00 - 13:00Sala Fubini Dipartimento di Fisica
Mercoledì11:00 - 18:00

Lezioni: dal 16/04/2018 al 15/06/2018

Nota: Le lezioni del mercoledì si svolgeranno presso l'Osservatorio.

In data 11/06 la lezione si terrà in Sala Wataghin.

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Note

Nessuna propedeuticità obbligatoria. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata. Le esperienze di laboratorio e le osservazioni al telescopio Morais presso l'Osservatorio Astrofisico di Torino comportano l'acquisizione di dati che devono essere elaborati e i cui risultati illustrati in rapporti scritti. La presentazione dei rapporti all'esame è obbligatoria. 

No mandatory prerequisites. Attendance at the course is not mandatory, but strongly reccomended. The lab experiences and Morais telescope observations at Turin Astrophysical Observation imply collection of data which have to be analysed and whose results have to be described in written reports. The presentation of the reports during the exam is mandatory.

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Ultimo aggiornamento: 16/05/2017 12:01