UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PERUGIA
FACOLTA' DI Facolta' di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali


Laurea triennale - T061 - Fisica

Sede di Perugia

ELENCO DEGLI INSEGNAMENTI E DELLE ALTRE ATTIVITÀ FORMATIVE
ANNO PERIODO DISCIPLINA DOCENTE ORE
TEOR. + PRAT.		 CFU
A Scelta
 II semestre Acquisizione e Analisi Dati Non assegnato
16 + 40
6
A Scelta
 II semestre Biofisica Prof. ONORI Giuseppe
48 + 0
6
3
 I semestre Fisica Ambientale Prof. DIODATI Paolo
48 + 0
6
3
 II semestre Fisica dell'Informazione Prof. GAMMAITONI Luca
48 + 0
6
3
 II semestre Fisica Medica Prof. CAMPANELLA Renzo
48 + 0
6
3
 II semestre Informatica per la Fisica III - Informatica per la Fisica III Modulo 1 Dott. SANTOCCHIA Attilio
6 + 18
3
3
 II semestre Informatica per la Fisica III - Informatica per la Fisica III Modulo 2 Non assegnato
6 + 18
3
2
 II semestre Radioattività con Laboratorio - Radioattività con Laboratorio modulo 1 Prof. SALVADORI Paolo
24 + 0
3
2
 II semestre Radioattività con Laboratorio - Radioattività con Laboratorio modulo 2 Prof.ssa BORIO Rita
0 + 30
3
A Scelta
 II semestre Tecniche Diagnostiche per Immagini - Tecniche Diagnostiche per Immagini modulo 1 Dott.ssa ANGELONI Laura
24 + 0
3
A Scelta
 II semestre Tecniche Diagnostiche per Immagini - Tecniche Diagnostiche per Immagini modulo 2 Prof. VINTI Gianluca
24 + 0
3
2
 I semestre Analisi Matematica C Prof.ssa CARDINALI Tiziana
56 + 0
7
3
 II semestre Complementi di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. SCOPETTA Sergio
32 + 0
4
3
 II semestre Complementi di Meccanica Quantistica Prof. SRIVASTAVA Yogendra Narain
32 + 0
4
3
 II semestre Complementi di Struttura della Materia - Modulo 1 Prof. SACCHETTI Francesco
32 + 0
4
2
 I semestre Fisica Classica III Prof. NAPPI Aniello
96 + 0
12
2
 II semestre Fisica Moderna Prof. MANTOVANI Giancarlo
72 + 0
9
3
 II semestre Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. SCOPETTA Sergio
48 + 0
6
3
 II semestre Fondamenti di Astronomia Dott. TOSTI Gino
24 + 0
3
2
 I semestre Informatica per la fisica II Dott. TOSTI Gino
16 + 44
6
2
 II semestre Laboratorio di Elettromagnetismo ed Ottica Prof. PAULUZZI Michele
10 + 60
7
3
 I semestre Laboratorio di Elettronica Prof.ssa ANZIVINO Giuseppina
8 + 42
5
3
 I semestre Meccanica Celeste - Meccanica Celeste modulo 1 Prof.ssa NUCCI Maria Clara
24 + 0
3
3
 I semestre Meccanica Celeste - Meccanica Celeste modulo 2 Prof. BUSSO Maurizio Maria
24 + 0
3
3
 I semestre Meccanica Quantistica Prof. SODANO Pasquale
48 + 0
6
2
 II semestre Meccanica Razionale Prof.ssa NUCCI Maria Clara
48 + 0
6
3
 I semestre Metodi Computazionali per la Fisica Dott. BORROMEO Marcello
48 + 0
6
2
 II semestre Metodi Matematici della Fisica I Prof. GRIGNANI Gianluca
48 + 0
6
3
 I semestre Metodi Matematici per la Fisica II Prof. GRIGNANI Gianluca
48 + 0
6
3
 I semestre Struttura della Materia Prof. SACCHETTI Francesco
48 + 0
6

PROGRAMMI DEI CORSI
Acquisizione e Analisi Dati
(Docente: Non assegnato )
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
 
Modalità di Esame:
 
Orario di Ricevimento:
 
Testi Consigliati:
Biofisica
(Docente: Prof. ONORI Giuseppe)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
Composizione molecolare della cellula. Strutture subcellulari: cromatina,virus,.Proprietà strutturali e dinamiche dell'acqua. Ruolo dell'idratazione nella struttura, dinamica e funzione di biomolecole. Transizioni conformazionali. Metodi di indagine. Interazione DNA-ioni metallici . Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti
 
Modalità di Esame:
esame con prova orale
 
Orario di Ricevimento:
Mar, Giov, Ven, 9-13
 
Testi Consigliati:
Fisica Ambientale
(Docente: Prof. DIODATI Paolo)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Programma:
Il corso, anche perché è rivolto a studenti di diversi corsi di laurea, con preparazione di base molto diverse in fisica e matematica, mira a trattare quegli argomenti di fisica utili alla comprensione dei fenomeni e delle applicazioni ambientali.
Vettori ed operazioni relative. Flusso di particelle e di un campo vettoriale attraverso una superficie. Gradiente di un campo scalare. Conservazione dell?energia, della quantità di moto e del momento della quantità di moto. Teorema dell?energia cinetica. Equazione di Bernoulli e sue applicazioni. Dilatazione termica e propagazione del calore. Linearità e legge di Hooke. Casi ambientali (sismi, frane, ecosistemi, cedimenti strutturali improvvisi) in cui un evento minore e non individuabile) genera una catastrofe. Cenno alla relativa teoria dei sistemi autocritici.
Implicazioni ambientali della dinamica dei fluidi.
Equazione d?onda. Onde stazionarie. Risonanza di onde elastiche ed onde em. Guscio gravitazionale e guscio elettrostatico: calcolo di g e di E nel loro interno. Equazioni di Maxwell.. Misura e origine del campo elettrico e magnetico terrestre.
Campi magnetici ed elettrici stazionari e variabili nel tempo. Loro schermatura ed effetti. Campi elettromagnetici a bassa e ad alta frequenza. Schermatura. Il motore elettrico.
Sistemi meccanici risuonanti. Generazione e ricezione di onde elastiche. Antenne per onde elastiche. Misura dell?ampiezza di un?onda sismica. Sistemi em risuonanti. Generazione e ricezione di onde em. Antenne per onde em.
Suono e rumore. Soglia di udibilità e soglia del dolore.
Accecamento ottico ed acustico. Danni da rumore acustico. Definizione del decibel.
Misura della frequenza e dell?ampiezza di vibrazioni elastiche. Sismometri. Effetto piezoelettrico diretto ed inverso per generazione e ricezione di onde elastiche.
Il problema energetico.
Fonti di energia. Carbone. Dall?acqua energia meccanica, elettrica, mareale, ondosa e celle a combustibile (idrogeno). Sole (termica, fotoelettrica, fotovoltaica). Vento (meccanica, elettrica) Geotermica, nucleare. Combustibili di sintesi. Biomasse: Petrolio e gas naturale.
Il problema dell?immaganizzamento e del trasporto dell?energia.

Il quadro generale del problema energetico è per tutti gli studenti. A ciascuno viene data la possibilità di approfondire un argomento.
 
Modalità di Esame:
Prova scritta ed eventuale prova orale
 
Orario di Ricevimento:
lunedì 9-13, mercoledì 11-13 e giovedì 11-13 e 17-19
 
Testi Consigliati:
Fisica dell'Informazione
(Docente: Prof. GAMMAITONI Luca)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Propedeuticità: nessuna
 
Programma:
Elementi di teoria dell'informazione
Il problema di Shannon e la definizione formale di Informazione
Operatori logici e logica booleana
I circuiti, le porte logiche e le operazioni aritmentiche

Rumore e trasmissione dei segnali
Elementi di teoria del rumore
Segnali e trasmissioni, capacità di un canale
Correzioni degli errori e Teorema di Shannon

La termodinamica del calcolo
I limiti fisici del calcolo
Energia minima per singola operazione
Computer reversibili

Quantum Computing
Meccanica quantistica e principi del calcolo
Single photon interference
Elementi di storia del quantum computing
Porte logiche e Q-bits
Sistemi fisici per il calcolo quantistico

Comunicazione e riservatezza nelle reti di computer
generalita? sulle reti e cenni di protocolli di comunicazione
Sicurezza nelle comunicazioni
Cenni di storia della crittografia
Crittografia a chiave pubblica, RSA

 
Modalità di Esame:
Colloquio
 
Orario di Ricevimento:
lunedi 11-13, martedi 11-13
 
Testi Consigliati:
- Introduzione alla scienza dei computer, L. Gammaitoni, McGraw-Hill, 2004
- Feynman Lectures on Computation, R.P. Feynman, ABP Perseus Books, 1996, Massachusetts, USA, ISBN 0-201-48991-0
- The Physics of Information Technology, N. Gershenfeld, Cambridge Univ. Press, 2000, UK, ISBN 0-521-58044-7

Fisica Medica
(Docente: Prof. CAMPANELLA Renzo)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
 
Modalità di Esame:
 
Orario di Ricevimento:
 
Testi Consigliati:
Informatica per la Fisica III - Informatica per la Fisica III Modulo 1
(Docente: Dott. SANTOCCHIA Attilio)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Propedeuticità: Informatica per la fisica 1 e 2
 
Programma:
Introduzione al Python, scripting in bash, C++, Geant e GRID
 
Modalità di Esame:
Realizzazione di un progetto e discussione orale
 
Orario di Ricevimento:
Martedì 14.30-15.30
 
Testi Consigliati:
Informatica per la Fisica III - Informatica per la Fisica III Modulo 2
(Docente: Non assegnato )
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
 
Modalità di Esame:
 
Orario di Ricevimento:
 
Testi Consigliati:
Radioattività con Laboratorio - Radioattività con Laboratorio modulo 1
(Docente: Prof. SALVADORI Paolo)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Propedeuticità: Misure e Analisi dati; Elettromagnetismo
 
Programma:
- la scoperta della radioattività
- richiami di matematica, di fisica e di statistica
- teoria fenomenologica del decadimento
radioattivo
- decadimenti in cascata
- produzione di radionuclidi; sezione d?urto;
attività specifica
- cenni di relatività e di meccanica quantistica
- richiami di fisica nucleare: atomo e nucleo
atomico; forze nucleari; energia di legame;
stabilità dei nuclei; fissione e fusione
- decadimenti alfa e beta: condizioni per i
decadimenti, spettri, il neutrino; radioattività
gamma
- famiglie radioattive; applicazioni della
radioattività
- interazioni delle radiazioni con la materia
- strumentazione per la misura delle radiazioni
- grandezze radiometriche
- cenni di radioprotezione
 
Modalità di Esame:
esame orale complessivo per i Moduli 1 e 2
 
Orario di Ricevimento:
martedì e giovedì, ore 13-15
 
Testi Consigliati:
- M. Ageno, Elementi du Radioattività. Veschi, Roma 1957
- P.E. Hodgson, E. Gadioli, E. Gadioli Erba, Introductory
Nuclear Physics, Clarendon Press, Oxford 1997
- P. Salvadori, Appunti di Fisica Sanitaria (testo a cura
dell'autore). Perugia settembre 2008
Radioattività con Laboratorio - Radioattività con Laboratorio modulo 2
(Docente: Prof.ssa BORIO Rita)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
 
Modalità di Esame:
 
Orario di Ricevimento:
 
Testi Consigliati:
Tecniche Diagnostiche per Immagini - Tecniche Diagnostiche per Immagini modulo 1
(Docente: Dott.ssa ANGELONI Laura)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
 
Modalità di Esame:
 
Orario di Ricevimento:
 
Testi Consigliati:
Tecniche Diagnostiche per Immagini - Tecniche Diagnostiche per Immagini modulo 2
(Docente: Prof. VINTI Gianluca)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
 
Modalità di Esame:
 
Orario di Ricevimento:
 
Testi Consigliati:
Analisi Matematica C
(Docente: Prof.ssa CARDINALI Tiziana)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Propedeuticità: Analisi Matematica B
 
Programma:
Numeri complessi. Successioni e serie di funzioni: convergenza puntuale e uniforme, Teoremi di integrazione e di derivazione per successioni e serie. Serie di Taylor e serie di potenze. Serie di Fourier: serie trigonometriche, vari tipi di convergenza delle serie di Fourier e teoremi principali. Integrali generalizzati in R. Integrazione alla Lebesgue. Operatori differenziali: gradiente, divergenza, rotore, e laplaciano.
Potenziali scalari: generalità, proprietà, e condizioni necessarie e/o sufficienti all'esattezza. Potenziali vettoriali per campi vettoriali. Equazioni differenziali e sistemi di equazioni differenziali lineari: teoria generale; alcuni esempi particolari di tipo omogeneo o di tipo completo. Equazioni differenziali ordinarie: definizione e problemi, teoremi di esistenza, unicità, Lemma di Gronwall. Alcune equazioni differenziali del I ordine e loro risolubilità esplicita. Risolubilità qualitativa di alcune equazioni differenziali del I ordine. Equazioni e sistemi differenziali di ordine superiore. Equazioni differenziali totali.
 
Modalità di Esame:
Prova scritta e prova teorica-scritta
 
Orario di Ricevimento:
fino al 28 febbraio :Martedì ore 13-14; Mercoledì ore 13-14 tesi e tesine per appuntamento, dal 1 marzo:per Analisi Matematica C: lunedì ore 11-12 ; per Analisi Matematica B: lunedì ore 12-13. Tesi e tesine per appuntamento.
 
Testi Consigliati:
G: Gilardi: Analisi Uno, McGraw-Hill Libri
G: Gilardi: Analisi Due, McGraw-Hill Libri
Complementi di Fisica Nucleare e Subnucleare
(Docente: Prof. SCOPETTA Sergio)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
1) Urto di due particelle in cinematica relativistica

Richiami di cinematica relativistica; sistema naturale di unita' di
misura; esempi pratici dell'uso di invarianti; sistemi di riferimento
del Laboratorio, del Centro di Massa, di Breit; variabili di
Mandelstam.

2) Proprieta' elettromagnetiche di nuclei e nucleoni

Momenti di multipolo; momento di dipolo magnetico anomalo; misura di
momenti di dipolo magnetico; risonanza magnetica nucleare: cenni;
fattori di forma elettrico e magnetico.

3) Struttura elettromagnetica di nucleoni e nuclei

Cenni alle simmetrie SU(N); il modello a quark statico; funzioni
d'onda di spin-sapore; applicazioni: momenti di dipolo magnetico di
protone e neutrone; la moderna teoria delle interazioni forti: cenni;
momenti di multipolo del deutone; momenti di dipolo magnetico dei
nuclei nel modello a shell.
 
Modalità di Esame:
esame orale
 
Orario di Ricevimento:
mercoledi 15-17
 
Testi Consigliati:
Appunti forniti dal docente con indicazioni bibliografiche.
Inoltre, argomenti tratti da:
S. Krane, ``Introductory Nuclear Physics'', Wiley, 1988
A. Das, T. Ferbel, ``Introduction to Nuclear and Particle Physics'',
World Scientific, 2003
C. Bernardini, C. Guaraldo, ``Fisica del Nucleo'', Editori Riuniti, 1982
A.G. Sitenko, V.K. Tartakovski, ``Lectures on the Theory of
the nucleus'', 1975
W.S.C. Williams, ``Nuclear and Particle Phyisics'', Oxford,
1990
K. Heyde, ``Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics'', IOP, 1994
Complementi di Meccanica Quantistica
(Docente: Prof. SRIVASTAVA Yogendra Narain)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
Stati legati; atomo di idrogeno; metodi di approssimazione; teoria perturbativa; teoria perturbativa dipendente dal tempo;
La regola d'oro di Fermi; Teoria di scattering. Esercizi e discussione di problemi in fisica atomica e nucleare
 
Modalità di Esame:
Prova scritta e orale
 
Orario di Ricevimento:
Lunedi 16:00;Martedi 16:00
 
Testi Consigliati:
Complementi di Struttura della Materia - Modulo 1
(Docente: Prof. SACCHETTI Francesco)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Propedeuticità: struttura della materia
 
Programma:
Richiamo del problema a molti corpi in meccanica quantistica. Stati elettronici nei cristalli ed effetti della repulsione Coulombiana. Proprietà magnetiche dei solidi. Accenno alle origini microscopiche del magnetismo.
 
Modalità di Esame:
Esame orale
 
Orario di Ricevimento:
martedi 11-13, mercoledi 11-13, venerdi 11-13
 
Testi Consigliati:
Introduction to solid state physics, C. Kittel
Fisica Classica III
(Docente: Prof. NAPPI Aniello)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Propedeuticità: Fisica Classica I - Fisica Classica II
 
Programma:
Elettrostatica: campo elettrico; potenziale elettrico; dipolo; conduttori; capacità; energia del campo elettrico. Flusso e circuitazione del campo elelettrico; formulazione integrale e differenziale ( caso statico ). Campo elettrico nella materia. Polarizzazione. Il vettore induzione dielettrica D. Correnti elettriche in conduttori metallici. Principio di continuità. Legge di Ohm. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchoff. Magnetismo: forza di Lorentz; campo di induzione magnetica B. Flusso e circuitazione del campo magnetico nel caso di correnti stazionarie; formulazione integrale e differenziale. Principio di equivalenza di Ampère. Magnetismo nella materia. Magnetizzazione. Il campo magnetico H. Cenni sul ferromagnetismo. Induzione elettromagnetica. Autoinduzione e mutua induzione. Energia del campo magnetico. Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell. Circuiti in corrente alternata. Metodo simbolico.

Equazione delle onde. Onde piane e sferiche. Principio di Huygens-Fresnel. Polarizzazione. Ottica geometrica. Formazione di immagini in sistemi ottici. Interferenza di due o più sorgenti coerenti. Interferometro di Michelson . Interferometro di Fabry-Perot. Diffrazione da una fenditura. Limiti di risoluzione degli strumenti ottici. Reticolo di diffrazione. Fenomeni legati alla polarizzazione della luce. Legge di Malus.
 
Modalità di Esame:
Esame con prova scritta e orale
 
Orario di Ricevimento:
Lunedi' 14:30-16:30 - Mercoledi' 14:30-15:30 - Giovedi' 14:30-15:30
 
Testi Consigliati:
P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci, Fisica vol II, Edises, ISBN 88 7859 152 5
Fisica Moderna
(Docente: Prof. MANTOVANI Giancarlo)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Propedeuticità: Elettromagnetismo
 
Programma:
Il corso consiste di 72 ore di attività didattica, di cui 45 circa di lezione e il rimanente di esercitazioni, sugli argomenti seguenti.
1-Principi della relatività ristretta ( 22 ore circa)
Postulati della relatività ristretta-Trasformazioni di Lorentz-diagrammi spazio.temporali-Invarianza relativistica-Quantità di moto ed energia in relatività ristretta-Equazioni del moto relativistiche-Principio di equivalenza-Cinematica relativistica.
2-Complementi di Onde elettromagnetiche (28 ore circa)
Equazioni di Maxwell-Energia elettromagnetica, vettore di Poynting, pressione di radiazione-Equazioni dei potenziali-Onde elettromagnetiche in mezzi isotropi-Polarizzazione: stato di polarizzazione, grado di polarizzazione-Riflessione e rifrazione: Equazioni di Fresnel?Sorgenti di onde elettromagnetiche: tensore del campo elettromagnetico, Potenziali ritardati, Potenziali di Lienard-Wiechert,Campi generati da un sistema di cariche a grande distanza,Irraggiamento di dipolo,Diffusione della radiazione da parte di un sistema di cariche, Sorgenti di radiazione a livello atomico, Assorbimento e dispersione, Effetto Doppler, Effetto Cerenkov, Spettro della radiazione elettromagnetica.
3-Introduzione alla Meccanica Quantistica (22 ore circa)
La radiazione termica: Termodinamica della radiazione,Statistica della radiazione, Formula di Planck-Assorbimento dei fotoni nella materia: Effetto fotoelettrico, Effetto Compton, Produzione di coppie- Gli spettri atomici: Modello di Bohr, Esperimento di Franck e Hertz -Onde e particelle-
Principio di indeterminazione-Postulati della meccanica ondulatoria-Operatori,Commutatori,Autostati - L'equazione di Schroedinger-Considerazioni sui fondamenti della meccanica quantistica.
 
Modalità di Esame:
L'esame consiste di una prova scritta e di una prova orale
 
Orario di Ricevimento:
(13-31/5)Lun 11-13 e 15-18 Mar 11-13 e 15-18) altrimenti Lun 9-12 e 15-18 Mar 9-12
 
Testi Consigliati:
Sono disponibili le dispense del corso
Fisica Nucleare e Subnucleare
(Docente: Prof. SCOPETTA Sergio)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:

A - Proprieta` dei nuclei atomici

In questa prima parte del Corso si intende fornire un quadro fenomenologico delle proprieta` nucleari.
Per la trattazione sara` sufficiente ipotizzare, su base sperimentale, che la forza nucleare sia fortemente attrattiva e a corto range, senza specificarne ulteriormente le caratteristiche.

1- Terminologia.
Sistema Naturale di Unita` di misura.
2- Scoperta del Nucleo atomico:
concetto di sezione d'urto; sezione d'urto di Rutherford classica e quantistica.
3- Dimensioni nucleari: diffusione di elettroni da nuclei, fattore di forma di una distribuzione di carica.
4- Reazioni nucleari. Leggi di conservazione. Scoperta del neutrone.
5- Masse nucleari ed energia di legame. Modello a goccia.
Formula semiempirica delle masse.
6- Leggi del decadimento radioattivo. Radioattivita`. Tipi di decadimento. Metodi di datazione.
7- Il nucleo come sistema di molti corpi interagenti.
Caratteristiche: spin, parita`, momenti di dipolo magnetico dei nuclei.
8- Esercizi di riepilogo sulla prima parte.

B)- Struttura dei nuclei atomici

Questa parte del Corso consiste in un'introduzione alla struttura quantomeccanica dei nuclei.

1- Somma di momenti angolari in Meccanica Quantistica.
Coefficienti di Clebsch Gordon.
2- Invarianza dalla carica delle forze nucleari. Spin isotopico. Il nucleone.
3- Sistema di due particelle e di due nucleoni immersi in un potenziale centrale esterno; Sistema di due particelle e di due nucleoni
interagenti con un potenziale centrale. Il caso generale di N particelle interagenti.
4- Il deutone: interazioni non centrali e forze tensoriali.
5- Il Modello a shell nucleare. 1) trattazione elementare.
6- Il Modello a shell nucleare. 2) correzione di spin-orbita.
Successo e limiti del modello a shell. Cenno ad altri modelli
dinamici.
7- Il potenziale realistico nucleone-nucleone. Teoria di Yukawa.
8- Esercizi di riepilogo sulla seconda parte.

C) - Interazioni fondamentali, Fisica Subnucleare, applicazioni

Nell'ultima parte del Corso verranno introdotte le interazioni
fondamentali, usando come laboratorio il nucleo, visto come
un sistema quantistico di protoni e neutroni interagenti.}

1- Le Interazioni fondamentali. Particelle elementari
del modello standard. Interazioni nucleari forti. Barioni e mesoni. Modello a Quark.
2- Decadimento alfa. Cenni sul decadimento gamma.
3- Il decadimento beta. Il neutrino. Teoria di Fermi.
4- Interazioni deboli. Violazione della conservazione della parita`.
5- Fissione nucleare. Applicazioni.
6- Fusione nucleare. Applicazioni.
7- Nucleosintesi stellare.}
8- Esercizi di riepilogo sull'ultima parte.

 
Modalità di Esame:
esame scritto seguito da esame orale
 
Orario di Ricevimento:
lunedi 17-19
 
Testi Consigliati:
S. Krane, ``Introductory Nuclear Physics'', Wiley, 1988
A. Das, T. Ferbel, ``Introduction to Nuclear and Particle Physics'',
World Scientific, 2003
C. Bernardini, C. Guaraldo, ``Fisica del Nucleo'', Editori Riuniti, 1982
A.G. Sitenko, V.K. Tartakovski, ``Lectures on the Theory of
the nucleus'', 1975
W.S.C. Williams, ``Nuclear and Particle Phyisics'', Oxford,
1990
K. Heyde, ``Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics'', IOP, 1994
Fondamenti di Astronomia
(Docente: Dott. TOSTI Gino)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Propedeuticità: Fisica Moderna
 
Programma:
Cenni di storia dell'Astronomia. La Sfera Caeleste: sistemi di coordinate, il tempo, cataloghi astronomici e loro consultazione in Internet. Gli Strumenti Astronomici: elementi di ottica, telescopi radio, ottici, X, gamma. Principali tecniche Osservative: Osservazioni da terra e dallo spazio; Effetti dell'atmosfera: Principali strumenti di piano focale per telescopi ottici-infrarossi. Elementi di fotometria e spettroscopia. Le Stelle: Distanze, Masse, Raggi, Temperatura, Luminosità, Composizione Chimica. Diagramma Massa-Luminosità e Diagramma H-R. Il Sole: aspetti osservativi. Cenni sui modelli delle atmosfere e delle Strutture stellari: le equazioni fondamentali. L'evoluzione stellare: formazione stellare; La fase di sequenza principale, La post-sequenza: le fasi finali dell'evoluzione. I Gamma-ray Burst. La Galassia: morfologia, Popolazioni stellari, cenni sulla dinamica e cinematica della galassia. Le altre galassie e i nuclei galattici attivi. L'universo su grande scala. Cenni sui principali modelli cosmologici.
 
Modalità di Esame:
Prova Orale
 
Orario di Ricevimento:
lunedì 15-17; mercoledì 15-17
 
Testi Consigliati:
A. Unsold, B. Baschek- The new Cosmos-Springer 5th Edition
Informatica per la fisica II
(Docente: Dott. TOSTI Gino)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Propedeuticità: Informatica per la Fisica I
 
Programma:
Introduzione ai linguaggi di programmazione. Studio delle principali caratteristiche di un linguaggio di programmazione attraverso linguaggio Python. Uso dei moduli scientifici (pylab, numpy e scipy) disponibili in Python. Il linguaggio C: Generalità sulla struttura lessicale e sintattica. Struttura dei programmi C. Il preprocessore. Tipi di dati fondamentali e costruttori di tipi. Puntatori e strutture dinamiche. Istruzioni: istruzioni di assegnamento, costrutti di selezione, costrutti iterativi, chiamate di sottoprogrammi. Funzioni: ambiente, definizione, invocazione e prototipi. Regole di visibilità degli identificatori. Comportamento dinamico dei programmi durante l'esecuzione: organizzazione della memoria e dello stack, attivazione e disattivazione di sottoprogrammi. Sottoprogrammi ricorsivi. La libreria standard. Input/output standard. Accesso ai servizi di rete. Esempi di algoritmi fondamentali. Ambienti di sviluppo Linux. Introducione al linguaggio C++ :I tipi di dato del C++. Le espressioni. Istruzioni. Tipi contenitori astratti. Funzioni. Realizzazione di semplici programmi d'esempio. Creazione di pagine Web in HTML. Introduzione al Latex per la preparazione di testi.
 
Modalità di Esame:
Prova Scritta
 
Orario di Ricevimento:
martedì 15-17;giovedì 15-17
 
Testi Consigliati:
Appunti forniti dal docente. Manuali disponibili in rete.
Laboratorio di Elettromagnetismo ed Ottica
(Docente: Prof. PAULUZZI Michele)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
OBIETTIVO DEL CORSO È L'EFFETTUAZIONE DI ESPERIMENTI DI LABORATORIO TESI AD OTTENERE UNA MIGLIORE COMPRENSIONE DEGLI ARGOMENTI TEORICI TRATTATI; PROPONE INOLTRE UN APPROFONDIMENTO DELLE PROBLEMATICHE GENERALI RELATIVE ALLA CONDUZIONE DI UN ESPERIMENTO ED ALL' ANALISI DEI DATI E TRATTAZIONE DEGLI ERRORI. LE ESPERIENZE DI LABORATORIO VERRANNO PRECEDUTE DA BREVI INTRODUZIONI TEORICHE AGLI ESPERIMENTI STESSI
 
Modalità di Esame:
Prova orale ed eventuale prova pratica.
 
Orario di Ricevimento:
martedì 09-11, giovedì 9-11
 
Testi Consigliati:
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci: Fisica, Vol. II; EdiSES.
J. A. Edminister: Circuiti Elettrici; Schaum
J.R. Taylor: Introduzione all?analisi degli errori; Zanichelli, Bologna
Young: Elaborazione statistica dei dati sperimentali; Veschi Editore
Laboratorio di Elettronica
(Docente: Prof.ssa ANZIVINO Giuseppina)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Propedeuticità: Laboratorio di Elettromagnetismo
 
Programma:
ELETTRONICA ANALOGICA

Il transistor BJT

Principi di funzionamento del BJT.
Correnti in un transistor. Equazioni di Ebers-Moll.
Il transistor come amplificatore.
Configurazioni a base comune, emettitore comune e collettore comune.
Regioni di funzionamento: attiva, di interdizione e di saturazione.
Caratteristiche di ingresso e di uscita.
Circuiti di polarizzazione del transistor.
Modello a parametri ibidi, cenni.
Amplificatore a emettitore comune.
Emitter follower.
Il transistor come interruttore.
Amplificatore differenziale.

Il transistor FET

Struttura dei FET, JFET e MOSFET.
Principi di funzionamento
Configurazione common source
Regioni di funzionamento.
Caratteristica di trasferimento.


Amplificatori operazionali

Caratteristiche e guadagno.
Concetto di feedback.
Amplificatore invertente e non-invertente.
Emitter follower.
Differenza e somma di segnali.
Integratore e derivatore.
Convertitori corrente-tensione e tensione-corrente.

ELETTRONICA DIGITALE

Stati logici e famiglie logiche

Famiglie TTL, CMOS e ECL.
Porte logiche: OR, AND, NOT. Porte NAND e NOR. OR esclusivo.
Invertitore e caratteristica di trasferimento.

Circuiti logici combinatoriali

Half adder e full adder.
Sottrazione binaria e rappresentazione dei numeri negative.
Comparatori digitali. Codificatori e decodificatori. Multiplexer e demultiplexer.

Circuiti logici sequenziali

Memoria a 1 bit (latch).
Flip-Flop. Flip-Flop di tipo SR, D e JK. Flip-Flop master-slave.
Shift register. Contatori asincroni. Contatori sincroni.
Covertitori di segnali. Sample and Hold. Convertitori Digitale-Analogico (DAC). Convertitori Analogico-Digitale (ADC).


Esperienze in laboratorio

Esp. n° 1 - Amplificatore ad emettitore comune
Esp. n° 2 - Amplificatore differenziale
Esp. n° 3 - Amplificatore operazionale
Esp. n° 4 - Circuiti con porte logiche
Esp. n° 5 - Flip-Flop e shift register
 
Modalità di Esame:
prova orale
 
Orario di Ricevimento:
martedì 15-16, mercoledì 15-16
 
Testi Consigliati:
J. Millman, A. Grabel, Microelettronica, McGraw-Hill
P. Horowitz, W. Hill, The art of Electronics, Cambridge University Press
Meccanica Celeste - Meccanica Celeste modulo 1
(Docente: Prof.ssa NUCCI Maria Clara)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Programma:
http://www.dipmat.unipg.it/~nucci/corsi.html
 
Modalità di Esame:
prova orale
 
Orario di Ricevimento:
giovedi` 17:30-18:30
 
Testi Consigliati:
H. Goldstein et al., Meccanica Classica, Zanichelli, 2004.
F.R. Gantmacher, Lezioni di Meccanica Analitica, Riuniti, 1980.
M. Braun, Differential Equations and Their Applications, Springer, 1993.
Meccanica Celeste - Meccanica Celeste modulo 2
(Docente: Prof. BUSSO Maurizio Maria)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Programma:
Sistemi di coordinate astronomiche e trasformazioni di trigonometria sferica.

Moto della Terra: equazioni di Eulero, precessione equinozi, misura del tempo

Moti della Luna: definizioni del mese, nutazione

Generalita' sul moto di 2 corpi nel Sistema Solare. Metodi di Lagrange per determinare le orbite

Perturbazioni e risonanze.

Esempi di risonanze nel Sistema Solare. Moto dei tre corpi. Punti Lagrangiani. Moto di molti corpi.

Formazione della "Solar Nebula"

Formazione dei Pianeti.

Moto del Sole nella Galassia
 
Modalità di Esame:
Esame orale
 
Orario di Ricevimento:
martedi' 11-13 Mercoledi' 10-12
 
Testi Consigliati:
B. Bertotti et al. Physics of the Solar System

C. Barbieri: Lezioni di Astronomia

Dispense del docente.
Meccanica Quantistica
(Docente: Prof. SODANO Pasquale)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Programma:
Esperimento di Stern-Gerlach; Stati e Osservabili di un sistema quantistico; Misura in Meccanica Quantistica: regole di commutazione, principioi di indeterminazione, insieme completo di osservabili che commutano e caratterizzazione degli stati di un sistema quantistico.
Funzione d' onda ed equazione di Schroedinger. Risoluzione esplicita di problemi semplici: oscillatore armonico unidimensionale, buche di potenziale, potenziali periodico unidimensionale. Momento angolare e spin.
 
Modalità di Esame:
Esame Finale con prova scritta e orale.
 
Orario di Ricevimento:
Martedi' 15-17; Mercoledi' 17-19.
 
Testi Consigliati:
Sakurai: Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley.
Meccanica Razionale
(Docente: Prof.ssa NUCCI Maria Clara)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Programma:
http://www.dipmat.unipg.it/~nucci/corsi.html
 
Modalità di Esame:
prova orale preceduta da un progetto con MAPLE
 
Orario di Ricevimento:
giovedi 17:30-18:30
 
Testi Consigliati:
H. GOLDSTEIN, Meccanica Classica, II ed. italiana, Zanichelli, 2004;
G. GRIOLI, Lezioni di Meccanica Razionale, Libreria Cortina;
V. I. ARNOLD, Mathematical Methods of Classical Mechanics, II ed., Springer-Verlag, 1989.
Dispense distribuite dal docente.
Metodi Computazionali per la Fisica
(Docente: Dott. BORROMEO Marcello)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Programma:
- Introduzione a Linux e ripasso di linguaggio C;
- programma "Grace" per fare i grafici e "plotutils" per le animazioni;
- algoritmi elementari: somma di numeri, scambio di due numeri, fattoriale, divisione di due interi;
- integrazione: regole del trapezio e di Simpson, metodo di Gauss;
- ricorrenza: la successione di Fibonacci, polinomi ortogonali e funzioni associate di Legendre, ricorsione inversa;
- ricerca degli zeri di una funzione: metodi della bisezione e di Newton;
- calcolo di polinomi e loro derivate, zeri di polinomi;
- equazioni differenziali: metodi di Eulero, Runge-Kutta e Numerov;
- fenomeni caotici, sezioni di Poincare';
- sistemi di equazioni lineari e loro soluzione nel caso particolare di matrici triangolari, eliminazione gaussiana, pivoting, determinante e inversa di una matrice, decomposizione LU;
- interpolazione e spline;
- minimo di una funzione: ricerca aurea e interpolazione parabolica, "simulated annealing" e il problema del commesso viaggiatore;
- metodi di ordinamento: insert sort e Shell sort, quicksort e mergesort;
- gereratori di numeri random uniformi: metodo lineare congruente e Fibonacci lagged;
- distribuzione di numeri random: metodo di Box-Mueller, caso generale di una distribuzione qualsiasi di probabilita', applicazione al calcolo di integrali;
- autovalori e autovettori di matrici: metodo delle rotazioni di Jacobi, riduzione alla forma tridiagonale con il metodo di Householder. Applicazioni alla meccanica quantistica: oscilaltore armonico e buca quadrata;
- trasformata di Fourier discreta e Fast Fourier Transform;
- metodi Montecarlo: modello di Ising in una dimensione e algoritmo di Metropolis;
- modello di Ising in due dimensioni e transizione di fase con il metodo di Metropolis;
- metodo di Wolff per il modello di Ising in due dimensioni;
- uso di librerie preconfezionate: la libreria GNU Scientific Library (gsl);
- debugging con "ddd", profiling con "gprof" e verifica degli accessi alla memoria con "valgrind".
- equazioni differenziali parziali: diffusione in una dimensione;
- equazioni differenziali stocastiche e tempi di Kramers.
 
Modalità di Esame:
prova pratica con esame orale
 
Orario di Ricevimento:
da concordarsi con gli studenti all'inizio del corso
 
Testi Consigliati:
Metodi Matematici della Fisica I
(Docente: Prof. GRIGNANI Gianluca)
 
Periodo didattico: II semestre
 
Propedeuticità: Analisi Matematica C
 
Programma:
1. Funzioni di variabile complessa, condizione di olomorfismo;funzioni armoniche; funzioni analitiche e trasformazioni conformi.

2. Integrazione nel piano complesso; diseguaglianza di Darboux; teoremi di Cauchy e di Morera; rappresentazione integrale di Cauchy di una funzione analitica e delle sue derivate; teorema della media.

3. Serie nel piano complesso; sviluppi in serie di Taylor e in serie di Laurent; zeri e singolarità isolate di una funzione analitica; residui; teorema dei residui; studio del punto all'infinito;indicatore logaritmico; applicazioni al calcolo di integrali definiti.

4. Sviluppi di Mittag-Leffler per le funzioni meromorfe; sviluppi in prodotti infiniti.

5. Principio di continuazione analitica; continuazione analitica alla Weierstrass.

6. Funzioni polidrome; superfici di Riemann; integrali di funzioni polidrome con applicazioni al calcolo di integrali definiti.
7. Funzioni Gamma di Eulero e Zeta di Riemann.
 
Modalità di Esame:
Esame scritto e/o orale
 
Orario di Ricevimento:
Venrdi' 15-19
 
Testi Consigliati:
Schaum: Variabili complesse
Rossetti: Metodi Matematici per la Fisica
Metodi Matematici per la Fisica II
(Docente: Prof. GRIGNANI Gianluca)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Programma:
1. Spazi vettoriali lineari. Operatori; operatori Hermitiani e unitari; basi, cambiamenti di basi e basi ortonormali, equazioni agli autovalori; diagonalizzazioni di matrici.

2. Spazi L2 e serie di Fourier. Integrale di Lebesgue; funzioni al quadrato sommabili; serie di Fourier; sistemi di funzioni complete in L2, chiusura e completezza; spazi di Hilbert e spazi L2; sistemi completi in L2.

3. Polinomi Ortogonali

4. Cenni sulle distribuzioni

5. Trasformate di Fourier e di Laplace

6. Equazioni differenziali lineari del secondo ordine e funzioni di Green

 
Modalità di Esame:
Prova scritta e/o orale
 
Orario di Ricevimento:
Venerdi' 15-19
 
Testi Consigliati:
Debnath-Mikusinski,"Introduction to Hilbert spaces"
Rossetti, Metodi Matematici per la Fisica"
Struttura della Materia
(Docente: Prof. SACCHETTI Francesco)
 
Periodo didattico: I semestre
 
Programma:
Cenni al problema a molti corpi in meccanica quantistica. Introduzione alla spettroscopia atomica e molecolare. Introduzione alla meccanica statistica quantistica. Cristalli e simmetria. Stati elettronici nei cristalli. Metalli, semiconduttori, isolanti. Proprietà vibrazionali dei solidi.
 
Modalità di Esame:
Esame orale
 
Orario di Ricevimento:
martedi 11-13, mercoledi 11-13, venerdi 11-13
 
Testi Consigliati:
Introduction to Atomic Spectra, H. E. White. McGraw-Hill
Itroduction to Solid State Physics, C. Kittel

RECAPITI DEI DOCENTI
Dott.ssa ANGELONI Laura angeloni@dipmat.unipg.it
Prof.ssa ANZIVINO Giuseppina giuseppina.anzivino@pg.infn.it 2712-2769
Prof.ssa BORIO Rita r.borio@unipg.it 0755733965-0755783322
Dott. BORROMEO Marcello marcello.borromeo@pg.infn.it 2774
Prof. BUSSO Maurizio Maria maurizio.busso@fisica.unipg.it 2788
Prof. CAMPANELLA Renzo renzo.campanella@unipg.it 2784-3839
Prof.ssa CARDINALI Tiziana tiziana@dipmat.unipg.it 5042
Prof. DIODATI Paolo paolo.diodati@fisica.unipg.it 2705-2725
Prof. GAMMAITONI Luca luca.gammaitoni@pg.infn.it 2733
Prof. GRIGNANI Gianluca gianluca.grignani@pg.infn.it 2712
Prof. MANTOVANI Giancarlo giancarlo.mantovani@pg.infn.it 2715
Prof. NAPPI Aniello aniello.nappi@pg.infn.it 2714
Prof.ssa NUCCI Maria Clara nucci@dipmat.unipg.it 5018
Prof. ONORI Giuseppe giuseppe.onori@fisica.unipg.it 2716-2727
Prof. PAULUZZI Michele michele.pauluzzi@pg.infn.it 2713
Prof. SACCHETTI Francesco francesco.sacchetti@pg.infn.it 2721-2737
Prof. SALVADORI Paolo paolo.salvadori@pg.infn.it 0755724110
Dott. SANTOCCHIA Attilio attilio.santocchia@pg.infn.it 2708
Prof. SCOPETTA Sergio sergio.scopetta@pg.infn.it 2721
Prof. SODANO Pasquale pasquale.sodano@pg.infn.it 2724
Prof. SRIVASTAVA Yogendra Narain yogendra.srivastava@pg.infn.it 2720
Dott. TOSTI Gino gino.tosti@fisica.unipg.it 2742-5934
Prof. VINTI Gianluca mategian@unipg.it 5025-3822