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FISICA

Corso di laurea magistrale

Piano di Studi


Curricula:


PIANO DI STUDIO 2 - INTERAZIONI FONDAMENTALI

Primo anno

  • Fisica delle Particelle (9 cfu)

    • Il corso è dedicato allo studio della Fisica delle Particelle Elementari. I processi principali del Modello Standard Elettrodebole e della Cromodinamica Quantistica verranno presentati. sia negli aspetti fenomenologici che nelle problematiche sperimentali. È prevista anche un’introduzione alla fisica dei neutrini e alla violazione della simmetria CP . Infine verranno discussi le prospettive e gli sviluppi futuri .

      The course is devoted to the Elementary Particle Physics. The most important processes of the Electroweak Standard Model and of the Quantum Chromodynamics will be presented at phenomenological level together with the related experimental issues. An introduction to the neutrino and to the CP violation physics will be also provided. Finally future perspectives and developments will be discussed.




  • Fisica teorica 1 (9 cfu)

    • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato.

      Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
  • Interazioni fondamentali (9 cfu)

    • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale.

      To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.

  • Laboratorio di interazioni Fondamentali B (15 cfu)

    • Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
      Obiettivi formativi in Inglese: The aim of the course is to provide the basics of matter and radiation interactions, and a practical laboratory experience with single-particle detectors.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo IF1

    • Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica delle Interazioni Fondamentali
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
  • Secondo anno

  • Prova finale (45 cfu)


  • 9 cfu a scelta nel gruppo GR9

    • GRUPPO A SCELTA
    • Teorie della gravitazione A (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, le soluzioni esatte più importanti, la definizione di energia del campo gravitazionale e la sua positività, la radiazione di Hawking, la teoria delle perturbazioni, e alcuni problemi legati alla quantizzazione del campo gravitazionale.
    • Teorie della gravitazione (9 cfu)

      • Dopo aver introdotto la geometria differenziale, sono presentate le formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, e le soluzioni esatte più importanti. Viene studiata la definizione di energia del campo gravitazionale e dimostrata la sua positività. Sono poi trattati gli aspetti notevoli della gravità quantistica, come la radiazione di Hawking, l'entropia dei buchi neri, la formulazione perturbativa e il problema della nonrinormalizzabilità.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle A (6 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi A (6 cfu)

      • teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi (9 cfu)

      • Teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare. Obiettivi formativi in Inglese: Harthree-Fock theory, electron gas, metal clusters, quantum dots, Gross-Pitaevskii equation, Hartree-Fock-Bogoliubov and BCS theory, theory of the density functional and the theory of nonlinear reply.
    • Processi astrofisici (9 cfu)

      • La fisica dell'astrofisica e le base di ossevazioni. Equilibrio statistico, processi radiativi (atomi, molecoli, processi continui termici e non), trasporto radiativo e formazione degli spettri. Idrodinamica: equazioni di moto, vorticita`, viscosita`, autosimilarita`, instabilita`, turbolenza. Applicazioni in astrofisica, e.g. venti, supernovae/novae, regioni H II, convezione, dischi d'accrescimento.
    • Sistemi planetari (6 cfu)

      • Richiami di Meccanica Celeste. Il Sistema Solare: pianeti, pianeti nani e corpi minori. caratteristiche fisiche e problematiche evolutive. Processi di evoluzione dinamica nel Sistema Solare. Evoluzione collisionale nel Sistema Solare. Processi di formazione planetaria. I pianeti extrasolari: scoperta, caratteristiche, problematiche formative ed evolutive. Pianeti abitabili e possibile vita nell'Universo"
    • Elaborazione dei Segnali per la Fisica (6 cfu)

      • Caratteristiche dei segnali di interesse fisico. Trasformate di Fourier discrete e a tempo discreto. Trasformata z. Sistemi lineari tempo invarianti ad impulso finito ed infinito. Filtri digitali: principi di disegno. Segnali casuali: teorema di Wiener-Kintchine. Teorema del campionamento. Conversione D/A e A/D. Stime spettrali.
    • Ottica quantistica e plasmi (9 cfu)

      • Competenze in Ottica Fisica, Ottica Quantistica, Applicazioni dei LASERs, Accelerazione LASER-Plasma di particelle e sorgenti secondarie di radiazione X e gamma
    • Modello standard delle interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Modello standard delle interazioni fondamentali, implicazioni in ambito cosmologico. Standard model of the fundamental interactions, Phenomenology of fundamental interactions, Connections with cosmological issues.
    • Laboratorio di ottica quantistica A (9 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione.
    • Fisica medica (9 cfu)

      • Il corso fornisce le basi fisiche delle tecniche diagnostiche in radiologia con raggi X, in medicina nucleare, in ultrasonografia e in Risonanza Magnetica Nucleare. Saranno discussi elementi di radiobiologia, radioterapia ed imaging molecolare.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali A (9 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Fisica dei dispositivi fotonici (9 cfu)

      • Il corso mira a fornire una conoscenza dei principali costituenti di un laser a stato solido: cavita', sistema di pompaggio e mezzo attivo, dell'analisi delle dinamiche fisiche di un sistema laser, e una comprensione dei principi fisici di funzionamento e delle caratteristiche dei principali dispositivi optoelettronici, con l’attenzione rivolta in buona parte ai semiconduttori ed ai laser in particolare.
    • Misure fisiche nella Normativa Ambientale (3 cfu)

      • Rumore e vibrazioni negli ambienti di lavoro: D.Lgs. 81/08, Titolo VIII, Capo III e tecniche di misura: analisi di casi concreti in luoghi di lavoro - Valutazione dell’esposizione personale - Controllo del rumore alla sorgente - metodi per la riduzione dell’esposizione. Cenni al controllo attivo e passivo del rumore - Protettori individuali. Vibrazioni meccaniche: Fisica elementare delle vibrazioni - Risonanza - Trasmissibilità - Effetti e controllo delle vibrazioni dei macchinari nelle costruzioni e sull’uomo - Misure di vibrazioni - Leggi e norme tecniche. Controllo delle vibrazioni negli ambienti di lavoro. Acustica forense: Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici: Utilizzo dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici. Case studies in ambienti civili e di edilizia sovvenzionata. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la propagazione sonora: Utilizzo dei software per la propagazione sonora in ambiente esterno. Predisposizione dei dati in ingresso al modello. Utilizzo dei programmi GIS. Applicazione dei modelli ad interim e del modello CNOSSOS. Case studies su infrastrutture lineari (ferrovie e strade) e sorgenti industriali.
    • Metodi montecarlo nella fisica sperimentale (6 cfu)

      • Fornire conoscenza sulle metodologie statistiche avanzate per la simulazione montecarlo impiegate sia nella progettazione che nella comprensione delle risposte di complessi apparati sperimentali.
    • Topological quantum field theory (6 cfu)

      • Descrivere le applicazioni dei metodi della teoria dei campi quantizzati nel calcolo di invarianti topologici associati ai nodi ed alle varietà tridimensionali. Apprendere alcune nozioni basilari di topologia e della teoria degli invarianti polinomiali associati ai nodi. Gli argomenti discussi comprendono: teorie di gauge topologiche, operatori di linea di Wilson, relazioni di skein, calcolo perturbativo, operatori composti.
    • Teoria delle reazioni nucleari A (6 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento, Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici.
    • Fisica stellare (9 cfu)

      • Analisi delle basi fisiche del funzionamento delle strutture stellari e descrizione delle caratteristiche delle stelle durante le fasi evolutive. Si interpreteranno le caratteristiche degli ammassi stellari nel quadro dell'evoluzione della Galassia.
    • Reazioni nucleari di interesse astrofisico (9 cfu)

      • Elementi di teoria della diffusione, sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow. Metodi moderni per lo studio dei sistemi nucleari a pochi corpi: metodo di Faddeev e metodi variazionali. Studio dettagliato delle principali reazioni nucleari della catena pp e della teoria della nucleosintesi primordiale.
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Fisica teorica 1 (9 cfu)

      • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato. Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
    • Cromodinamica quantistica (9 cfu)

      • Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica delle interazioni forti, lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chirale, il problema U(1), violazioni forti di CP.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Modellizzazione dei Sistemi Complessi (6 cfu)

      • Il corso è mirato a fornire gli strumenti teorici per la modellizzazione di sistemi complessi.
    • Astrofisica extragalattica e cosmologia (6 cfu)

      • Basi della scala di distanza in cosmologia, popolazioni stellari, evoluzione delle galassie, dinamica stellare, mezzo interstellare, struttura delle galassie, ammassi galattici, materia scura e formazione, legge di Hubble per l'espansione cosmica.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle (9 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Il corso comprende una parte dedicata al follow-up delle controparti eletromagnetiche di eventi ad alta energia. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Spettroscopia dei nanomateriali (9 cfu)

      • Optical properties of the main physical systems; energy level labelling with quantum numbers and with group theory; experimental techniques: sources, detectors, spectrometers; Fourier and Raman spectroscopy; Optical microscopy and spectroscopy at the diffraction limit: epifluorescence, dark and bright field, confocal configurations. Individual emitting nanoparticles, quantum dots and chromophores. Sub-diffraction microscopy and spectroscopy: STED, PALM, STORM. Plasmon resonances: SPP and LSPR, plasmon spectroscopy. Scanning microscopy and spectroscopy: optical near-field, tip-enhanced spectroscopies, variants of scanning probe spectroscopies.
    • Simmetrie Discrete (6 cfu)

      • Il corso si propone di discutere le simmetrie discrete nella fisica delle particelle elementari. Vengono esaminati i piu’ importanti esperimenti relativi alla violazione delle simmetrie P, C, T, CP, CPT e quelli sulla conservazione del numero leptonico e di quello barionico. Le violazioni di P, C, T, CP sono inquadrate nell’ambito della teoria elettrodebole, di cui vengono discussi gli aspetti fenomenologici. The lectures are aimed to the study of the discrete symmetries in the elementary particle physics. The most important experiments related to the violation of the P, C, T, CP symmetries, as well those searching for the violation of the leptonic and the barionic number, are discussed. In particular the violations of P, C, T, CP are presented with a discussion of the related phenomenological aspects within the electroweak theory.
    • Sistemi disordinati fuori equilibrio (9 cfu)

      • Il Corso intende fornire conoscenze di base in: • Descrizione ed interpretazione del disordine in liquidi, colloidi, vetri e polimeri. • Dinamica e termodinamica degli stati di fuori equilibrio nella materia passiva e attiva. • Tecniche sperimentali di uso corrente nello studio di struttura e dinamica di sistemi disordinati. Learning outcomes: By the end of the course, students will have acquired a basic knowledge in the following areas: • Description and interpretation of disorder in liquids, colloids, glasses and polymers, • Dynamics and thermodynamics of the off-equilibrium systems in passive and active matter, • Experimental techniques currently used in studies concerning structure and dynamics of disordered systems.
    • Trattamento di immagini biomediche (9 cfu)

      • Il corso fornisce i fondamenti per la ricostruzione tomografica ed elaborazione di immagini biomediche. Sono trattati i temi della visione biologica e artificiale. Sono sviluppate esperienze dirette su sistemi di elaborazione di immagini digitali.
    • Elettrodinamica dei mezzi continui (6 cfu)

      • Il corso vuole offrire complementi di elettromagnetismo, elettrodinamica e ottica lineare e nonlineare orientati ad applicazioni moderne quali la plasmonica, i metamateriali, le altissime intensità. The course introduces some advanced topics in electrodynamics and optics (plasmonics, metamaterials, nonlinear effects, superintense fields) along with their applications.
    • Fisica del plasma sperimentale (6 cfu)

      • Vengono fornite le conoscenze di base nell’ambito della fisica del plasma sperimentale. Argomenti: parametri di plasma; ionizzazione di un gas e formazione di un plasma; sorgenti di plasma e confinamento; fenomeni radiativi e diagnostiche di plasma.
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
    • Elaborazione dei segnali Biomedici (6 cfu)

      • Fornire conoscenza su metodologie avanzate di analisi ed integrazione di segnali: filtri ottimi / adattativi, Total Least Squares, analisi a Componenti Indipendenti; rivelazione di eventi, classificazione, apprendimento e validazione.
    • Elettronica e sensori (6 cfu)

      • Il corso vuole fornire gli elementi di base dell’elettronica moderna e dei principali componenti attivi e passivi. Verranno forniti inoltre elementi di teoria e trattamento dei segnali e numerosi esempi ed applicazioni.
    • Astrofisica (9 cfu)

      • Elementi di Meccanica celeste; strutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Acustica 2 (6 cfu)

      • Il rumore delle infrastrutture di trasporto lineari: Misura e caratterizzazione del rumore da traffico stradale e ferroviario; decreti applicativi per il rumore stradale e ferroviario. Caratteristiche delle sorgenti. Confronto con i limiti normativi. Rumore da traffico aeroportuale: caratteristiche e metodi di modellizzazione. Il modello INM e sua applicazione a casi concreti. Il monitoraggio in continua e gli indicatori per la descrizione del rumore aeroportuale. Le procedure antirumore. Rumore da traffico portuale: le principali sorgenti e la loro caratterizzazione. Le linee guida per la mappatura acustica del progetto Life Nomeports. La Direttiva Europea 2002/49/CE "determinazione e gestione del rumore ambientale" e la "Good practice guide on strategic noise mapping 2": le richieste normative e gli approcci fisici e modellistici per la realizzazione delle mappe strategiche di rumore e i piani di azione. La direttiva europea UE/2015/996. Il modello CNOSSOS. Criteri esecutivi per la pianificazione, il risanamento ed il controllo delle emissioni sonore. D.M. 29/11/2000 e risanamento acustico. La priorità degli interventi. Piano d’azione e di risanamento alla luce del D.Lgs. 42/2017. Progettazione degli interventi di risanamento alla sorgente, lungo la via di propagazione e al recettore. Le verifiche di collaudo degli interventi di mitigazione: prestazioni delle pavimentazioni, delle barriere e degli infissi. Piano aziendale di risanamento acustico: pianificazione delle attività e delle priorità di intervento, modalità di esecuzione e collaudo post operam. Acustica forense. Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione.
    • Plasmi a bassa temperatura (3 cfu)

      • Plasmi "freddi" da scariche in natura e tecnologia: importanza storica, parametri tipici e leggi caratteristiche. Regimi e dispositivi per applicazioni industriali: trattamenti superficiali, microincisione, nanofabbricazione, pirolisi.
    • Plasmi Teoria Cinetica (6 cfu)

      • Equazione di Vlasov. Soluzioni stazionarie. Onde in teoria Vlasov. Smorzamento di Landau. Intrappolamento di particelle. Instabilità risonanti. L’eq. di Vlasov in plasmi magnetizzati. Verso la MHD: onde di Alfvén. L’equazione di Ohm generalizzata.
    • Fisica delle Superfici e Interfacce (3 cfu)

      • Il corso consiste in una generale introduzione alla fisica delle superfici e interfacce che mette a fuoco i concetti di base piuttosto che i dettagli specifici, ed esplora i fenomeni fisici sui quali si basano le più importanti tecniche e metodi di analisi superficiale.
    • Metodi numerici della Fisica Teorica (9 cfu)

      • Il corso propone una introduzione ad alcune tecniche di indagine numerica comuni sia alla meccanica statistica sia alla teoria quantistica dei campi nella formulazione del path-integral, basate sul calcolo della funzione di partizione mediante metodi Monte-Carlo.
    • Fisica dei dispositivi elettronici (6 cfu)

      • Il corso affronta lo studio dei fenomeni fisici che governano il funzionamento dei dispositivi a semiconduttore al fine di formulare i modelli fisico-matematici che ne consentono l'applicazione nei circuiti di elaborazione dei segnali, sia elettronici sia optoelettronici.
    • Plasmi A (6 cfu)

      • Definizione di plasma. Comportamento collettivo. Dal sistema a N corpi alla teoria di campo medio. Ruolo delle collisioni. Modello fluido e variabili macroscopiche. Equilibrio, stabilità, onde. Plasmi spaziali. Cenni di fusione magnetica e inerziale.
    • Fisica delle Particelle (9 cfu)

      • Il corso è dedicato allo studio della Fisica delle Particelle Elementari. I processi principali del Modello Standard Elettrodebole e della Cromodinamica Quantistica verranno presentati. sia negli aspetti fenomenologici che nelle problematiche sperimentali. È prevista anche un’introduzione alla fisica dei neutrini e alla violazione della simmetria CP . Infine verranno discussi le prospettive e gli sviluppi futuri . The course is devoted to the Elementary Particle Physics. The most important processes of the Electroweak Standard Model and of the Quantum Chromodynamics will be presented at phenomenological level together with the related experimental issues. An introduction to the neutrino and to the CP violation physics will be also provided. Finally future perspectives and developments will be discussed.
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Cosmologia del primo Universo A (6 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Sistemi Complessi - Dinamiche Neurali (9 cfu)

      • Il corso fornisce alcuni metodi matematici utilizzati per lo studio dei sistemi neurali. The course provides some mathematical methods for the study of neural systems.
    • Teoria delle reazioni nucleari (9 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici. Estrazione di informazioni sulla struttura nucleare mediante l'analisi di dati sperimentali. Obiettivi formativi in Inglese: Elastic scattering and the optical potential. Compound nucleus. Fission. Nuclear reactions vs. energy problems. Distorted waves. Direct reactions.Transfer. Nuclear and Coulomb Breakup. Couplings and higher order effects. Final state interactions. Exotic nuclei applications. Data analysis and nuclear structure information extraction.
    • Fisica delle stelle compatte A (6 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs. Obiettivi formativi in Inglese: Study of the structure of White Dwarfs and Neutron Strars starting from the properties of high density matter. Study of the associated astrophysical phenomena: Pulsars, Supernovae, GRBs.
    • Cosmologia del primo universo (9 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Laser a Stato Solido (3 cfu)

      • Differenti classi di cristalli isolanti, sistemi di crescita. Ioni di terre rare nei cristalli (eccitazioni dei livelli, vita media radiativa e meccanismi di trasferimento di energia) Apparati sperimentali per la misura dello spettro di luminescenza e di eccitazione emesso da un cristallo. Laser tre e quattro livelli, parametri laser (sezione d'urto d'emissione, sezione d'urto d'assorbimento) Laser in regime impulsato: (Q-switching e Mode Locking) Laser ad emissione verticale (VCSEL) Laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione di 1 micron e 2 micron laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione dell'ultravioletto e del visibile.
    • Dosimetria (6 cfu)

      • Questo corso presenta una introduzione alla dosimetria delle radiazioni ionizzanti. Vengono illustrati concetti quali l’equilibrio delle particelle cariche, il teorema di reciprocità e la teoria delle cavità applicata a semplici calcoli di dose.
    • Metodi algebrici della Meccanica Quantistica (6 cfu)

      • Si studiano le basi matematiche della interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, formulazione algebrica e C* algebre, simmetrie e costruzione GNS, disuguaglianze di Bell.
    • Astrofisica Osservativa (9 cfu)

      • Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati dell'astrofisica ottica, IR, UV.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali A (6 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Astroparticelle (9 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Teoria quantistica dei solidi (9 cfu)

      • Stati elettronici nei solidi: l'approssimazione ad un elettrone e il suo superamento. Eccitoni, plasmoni e schermo dielettrico nei cristalli. L’approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delle forze sui nuclei. Definizione di fase di Berry. Superconduttivita’
    • Risonanza Magnetica Nucleare (6 cfu)

      • Il corso fornisce le conoscenze di base della RMN trattata in forma classica e quantistica. Vengono discussi i prinicipi e le tecniche della tomografia 3D con risonanza magnetica per l’imaging “in-vivo”, la spettroscopia e l’imaging funzionale.
    • Fisica teorica 2 (9 cfu)

      • Corso avanzato sulle teorie di campo quantistiche e statistiche, introdotte attraverso l'approccio funzionale del Path Integral. Rinormalizzazione. Teorie di gauge abeliane e non abeliane. Rottura di simmetria. Meccanismo di Higgs. Teorie delle interazioni fondamentali: Modello Standard. Rinormalizzazione alla Wilson e applicazioni ai fenomeni critici. Advance course of quantum and statistical field theory, introduced using the functional approach based on the Path Integral. Renormalization. Abelian and nonabelian gauge theories. Breaking of the symmetry, Higgs mechanism. Theory of fundamental interactions: Standard Model. Wilson renormalization and applications to critical phenomena.
    • Fisica musicale (3 cfu)

      • Il corso introduce lo studente alla descrizione fisica del suono, degli strumenti musicali e dell'elaborazione elettronica e digitale di segnali acustici.
    • Fisica dello stato solido (9 cfu)

      • Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti e reciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti. Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.
    • Macchine acceleratrici A (6 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Fisica ai collisionatori adronici (9 cfu)

      • Fisica delle particelle elementari ai collisionatori adronici, specialmente protone-protone e protone-antiprotone. Lo studio delle interazioni tra quark e gluoni, costituenti del protone, ha gia’ fornito molte scoperte fondamentali nella fisica delle particelle. Saranno presentati i principali risultati ottenuti agli acceleratori passati: ISR, SPS collider e Tevatron e saranno discusse le prospettive di Fisica al nuovo collisionatore protone protone: LHC Study of the elementary particle physics at the hadronic colliders , proton-proton and proton-antiproton. The study of the quark and gluon interactions, which are the proton constituents, already provided many fundamental discoveries in particle physics. A review of the results obtained at the past accelerators: ISR, SPS collider and Tevatron is presented together with the physics at the new proton-proton collider: LHC
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Ottica atomica (9 cfu)

      • Interazione della luce con un sistema quantistico. Raffreddamento laser. Le interazioni a due corpi tra atomi ultra-freddi e il loro controllo. Interferometria atomica e correlazioni quantistiche. Condensati di Bose-Einstein e laser atomici. I gas quantistici degeneri come sistemi semplici per studiare la fisica a molti corpi. Interactions between light and quantum systems. Laser cooling. Two-body interactions between ultra-cold atoms and their control. Atomic interferometry and quantum correlations. Bose-Einstein condensates and atom lasers. The degenerate quantum gases as simple systems to study the many-body physics.
    • Reologia (3 cfu)

      • Fluidi complessi, solidi e liquidi classici. Proprietà e misure reologiche. Cinematica e sforzi, tensore degli sforzi. Reologia dei polimeri. Reologia di altri fluidi complessi
    • Solitoni topologici e aspetti non perturbativi delle teorie di gauge (6 cfu)

      • Aspetti fondamentali dei solitoni topologici di varie codimensioni in teorie di gauge di interesse fisiche, che hanno vaste applicazioni in diversi campi di fisica. Esempi sono il monopolo di Dirac, il monopolo di 't Hooft-Polyakov, gli istantoni in teorie di Yang-Mills, e i vortici in teorie di Higgs Abeliani e teorie di gauge non-Abeliane. Elementi base di gruppi di omotopia e geometrie algebriche sara' esposto. Dopo una breve introduzione alla supersimmetria, la soluzione di Seiberg-Witten in teorie di gauge con N=2 supersimmetrie sara' discussa, con cenni allo sviluppo teorico piu' recente. Fundamental aspects of topological solitons in four dimensional gauge theories of physical interest will be introduced. The have vast number of applications in diverse fields of physics. Examples are the Dirac and 't Hooft-Polyakov monopoles, instantons in Yang-Mills theories, and vortices in Abelian Higgs model and in nonAbelian gauge theories. Basic notion of homotopy groups and algebraic geometry will be given. After a brief introduction to supersymmetry, the Seiberg-Witten solutions of N=2 supersymmetric gauge theories will be discussed, with some emphasis on the most recent theoretical developments in the related field.
    • Macchine acceleratrici (9 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni.
    • Teoria dei gruppi (3 cfu)

      • Verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazioni fisiche. Si studieranno le algebre di Lie e le loro rappresentazioni.
    • Transizioni di fase e fenomeni critici (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle transizioni di fase di seconda specie e ai fenomeni critici, teoria di Landau-Ginzburg, scaling e trasformazioni di Kadanoff, gruppo di rinormalizzazione e calcolo degli indici critici.
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.
    • Chimica Fisica Molecolare (9 cfu)

      • Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitali molecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi a guscio chiuso: equazione di Roothaan; sistemi a guscio aperto: equazioni di Pople-Nesbet. Calcolo di osservabili molecolari. Superamento dell’approssimazione Hartree-Fock: metodo della interazione di configurazioni e uso della teoria delle perturbazioni. Studio della risposta lineare.Cenno alla Teoria del Funzionale della Densità di carica (DFT).
    • Computazione e tecnologie quantistiche (6 cfu)

      • Circuiti quantistici. Stati intrecciati di EPR. Disuguglianza di Bell. Macchine di Turing classica e quantistica Realizzazioni fisiche del quantum computer: fotoni ottici, trappole ioniche, fotoni intrecciati, risonanza magnetica nucleare. Analisi di stati di Bell. Dense coding. Cenni di Teletrasporto quantistico e crittografia quantistica.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali (9 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Fisica delle stelle compatte (9 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs.
  • 18 cfu a scelta nel gruppo IF

    • Altri corsi DI NECESSARIA ATTIVAZIONE per il curriculum di Fisica delle Interazioni Fondamentali
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
    • Fisica delle Particelle (9 cfu)

      • Il corso è dedicato allo studio della Fisica delle Particelle Elementari. I processi principali del Modello Standard Elettrodebole e della Cromodinamica Quantistica verranno presentati. sia negli aspetti fenomenologici che nelle problematiche sperimentali. È prevista anche un’introduzione alla fisica dei neutrini e alla violazione della simmetria CP . Infine verranno discussi le prospettive e gli sviluppi futuri . The course is devoted to the Elementary Particle Physics. The most important processes of the Electroweak Standard Model and of the Quantum Chromodynamics will be presented at phenomenological level together with the related experimental issues. An introduction to the neutrino and to the CP violation physics will be also provided. Finally future perspectives and developments will be discussed.
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Fisica teorica 2 (9 cfu)

      • Corso avanzato sulle teorie di campo quantistiche e statistiche, introdotte attraverso l'approccio funzionale del Path Integral. Rinormalizzazione. Teorie di gauge abeliane e non abeliane. Rottura di simmetria. Meccanismo di Higgs. Teorie delle interazioni fondamentali: Modello Standard. Rinormalizzazione alla Wilson e applicazioni ai fenomeni critici. Advance course of quantum and statistical field theory, introduced using the functional approach based on the Path Integral. Renormalization. Abelian and nonabelian gauge theories. Breaking of the symmetry, Higgs mechanism. Theory of fundamental interactions: Standard Model. Wilson renormalization and applications to critical phenomena.
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.

  • PIANO DI STUDIO 4 - FISICA TEORICA

    Primo anno

  • Fisica teorica 2 (9 cfu)

    • Corso avanzato sulle teorie di campo quantistiche e statistiche,
      introdotte attraverso l'approccio funzionale del Path Integral.
      Rinormalizzazione. Teorie di gauge abeliane e non abeliane. Rottura
      di simmetria. Meccanismo di Higgs. Teorie delle interazioni
      fondamentali: Modello Standard. Rinormalizzazione alla Wilson e applicazioni ai fenomeni critici.

      Advance course of quantum and statistical field theory, introduced using the functional approach based on the Path Integral.
      Renormalization. Abelian and nonabelian gauge theories. Breaking of the symmetry, Higgs mechanism. Theory of fundamental interactions:
      Standard Model. Wilson renormalization and applications to critical phenomena.
  • Fisica teorica 1 (9 cfu)

    • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato.

      Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo TEO3

    • Corso caratterizzante - Fisica Teorica
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
  • 15 cfu a scelta nel gruppo GR SCELTA 15

    • GR SCELTA 15
    • Laboratorio di fisica medica (12 cfu)

      • Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solido per la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici di media-alta complessita’, quali TAC, SPECT, PET . Inoltre verranno effettuate simulazioni a calcolatore di codici Monte Carlo. This Hands-on-laboratory covers, the charatherization of scintillators photodetectors adn solid state sensors for the mesurament of ionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed.
    • Teorie della gravitazione A (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, le soluzioni esatte più importanti, la definizione di energia del campo gravitazionale e la sua positività, la radiazione di Hawking, la teoria delle perturbazioni, e alcuni problemi legati alla quantizzazione del campo gravitazionale.
    • Teorie della gravitazione (9 cfu)

      • Dopo aver introdotto la geometria differenziale, sono presentate le formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, e le soluzioni esatte più importanti. Viene studiata la definizione di energia del campo gravitazionale e dimostrata la sua positività. Sono poi trattati gli aspetti notevoli della gravità quantistica, come la radiazione di Hawking, l'entropia dei buchi neri, la formulazione perturbativa e il problema della nonrinormalizzabilità.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle A (6 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi A (6 cfu)

      • teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi (9 cfu)

      • Teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare. Obiettivi formativi in Inglese: Harthree-Fock theory, electron gas, metal clusters, quantum dots, Gross-Pitaevskii equation, Hartree-Fock-Bogoliubov and BCS theory, theory of the density functional and the theory of nonlinear reply.
    • Processi astrofisici (9 cfu)

      • La fisica dell'astrofisica e le base di ossevazioni. Equilibrio statistico, processi radiativi (atomi, molecoli, processi continui termici e non), trasporto radiativo e formazione degli spettri. Idrodinamica: equazioni di moto, vorticita`, viscosita`, autosimilarita`, instabilita`, turbolenza. Applicazioni in astrofisica, e.g. venti, supernovae/novae, regioni H II, convezione, dischi d'accrescimento.
    • Sistemi planetari (6 cfu)

      • Richiami di Meccanica Celeste. Il Sistema Solare: pianeti, pianeti nani e corpi minori. caratteristiche fisiche e problematiche evolutive. Processi di evoluzione dinamica nel Sistema Solare. Evoluzione collisionale nel Sistema Solare. Processi di formazione planetaria. I pianeti extrasolari: scoperta, caratteristiche, problematiche formative ed evolutive. Pianeti abitabili e possibile vita nell'Universo"
    • Elaborazione dei Segnali per la Fisica (6 cfu)

      • Caratteristiche dei segnali di interesse fisico. Trasformate di Fourier discrete e a tempo discreto. Trasformata z. Sistemi lineari tempo invarianti ad impulso finito ed infinito. Filtri digitali: principi di disegno. Segnali casuali: teorema di Wiener-Kintchine. Teorema del campionamento. Conversione D/A e A/D. Stime spettrali.
    • Ottica quantistica e plasmi (9 cfu)

      • Competenze in Ottica Fisica, Ottica Quantistica, Applicazioni dei LASERs, Accelerazione LASER-Plasma di particelle e sorgenti secondarie di radiazione X e gamma
    • Modello standard delle interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Modello standard delle interazioni fondamentali, implicazioni in ambito cosmologico. Standard model of the fundamental interactions, Phenomenology of fundamental interactions, Connections with cosmological issues.
    • Laboratorio di ottica quantistica A (9 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione.
    • Fisica medica (9 cfu)

      • Il corso fornisce le basi fisiche delle tecniche diagnostiche in radiologia con raggi X, in medicina nucleare, in ultrasonografia e in Risonanza Magnetica Nucleare. Saranno discussi elementi di radiobiologia, radioterapia ed imaging molecolare.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali A (9 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Fisica dei dispositivi fotonici (9 cfu)

      • Il corso mira a fornire una conoscenza dei principali costituenti di un laser a stato solido: cavita', sistema di pompaggio e mezzo attivo, dell'analisi delle dinamiche fisiche di un sistema laser, e una comprensione dei principi fisici di funzionamento e delle caratteristiche dei principali dispositivi optoelettronici, con l’attenzione rivolta in buona parte ai semiconduttori ed ai laser in particolare.
    • Misure fisiche nella Normativa Ambientale (3 cfu)

      • Rumore e vibrazioni negli ambienti di lavoro: D.Lgs. 81/08, Titolo VIII, Capo III e tecniche di misura: analisi di casi concreti in luoghi di lavoro - Valutazione dell’esposizione personale - Controllo del rumore alla sorgente - metodi per la riduzione dell’esposizione. Cenni al controllo attivo e passivo del rumore - Protettori individuali. Vibrazioni meccaniche: Fisica elementare delle vibrazioni - Risonanza - Trasmissibilità - Effetti e controllo delle vibrazioni dei macchinari nelle costruzioni e sull’uomo - Misure di vibrazioni - Leggi e norme tecniche. Controllo delle vibrazioni negli ambienti di lavoro. Acustica forense: Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici: Utilizzo dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici. Case studies in ambienti civili e di edilizia sovvenzionata. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la propagazione sonora: Utilizzo dei software per la propagazione sonora in ambiente esterno. Predisposizione dei dati in ingresso al modello. Utilizzo dei programmi GIS. Applicazione dei modelli ad interim e del modello CNOSSOS. Case studies su infrastrutture lineari (ferrovie e strade) e sorgenti industriali.
    • Metodi montecarlo nella fisica sperimentale (6 cfu)

      • Fornire conoscenza sulle metodologie statistiche avanzate per la simulazione montecarlo impiegate sia nella progettazione che nella comprensione delle risposte di complessi apparati sperimentali.
    • Topological quantum field theory (6 cfu)

      • Descrivere le applicazioni dei metodi della teoria dei campi quantizzati nel calcolo di invarianti topologici associati ai nodi ed alle varietà tridimensionali. Apprendere alcune nozioni basilari di topologia e della teoria degli invarianti polinomiali associati ai nodi. Gli argomenti discussi comprendono: teorie di gauge topologiche, operatori di linea di Wilson, relazioni di skein, calcolo perturbativo, operatori composti.
    • Attività a libera scelta (15 cfu)

      • Il Consiglio di Corso di Studio potrà indicare ogni anno attività consigliate per la libera scelta. Altre scelte dovranno essere approvate dal Consiglio di Corso di Studio.
    • Teoria delle reazioni nucleari A (6 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento, Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici.
    • Fisica stellare (9 cfu)

      • Analisi delle basi fisiche del funzionamento delle strutture stellari e descrizione delle caratteristiche delle stelle durante le fasi evolutive. Si interpreteranno le caratteristiche degli ammassi stellari nel quadro dell'evoluzione della Galassia.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali (12 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Reazioni nucleari di interesse astrofisico (9 cfu)

      • Elementi di teoria della diffusione, sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow. Metodi moderni per lo studio dei sistemi nucleari a pochi corpi: metodo di Faddeev e metodi variazionali. Studio dettagliato delle principali reazioni nucleari della catena pp e della teoria della nucleosintesi primordiale.
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Fisica teorica 1 (9 cfu)

      • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato. Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
    • Cromodinamica quantistica (9 cfu)

      • Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica delle interazioni forti, lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chirale, il problema U(1), violazioni forti di CP.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Modellizzazione dei Sistemi Complessi (6 cfu)

      • Il corso è mirato a fornire gli strumenti teorici per la modellizzazione di sistemi complessi.
    • Astrofisica extragalattica e cosmologia (6 cfu)

      • Basi della scala di distanza in cosmologia, popolazioni stellari, evoluzione delle galassie, dinamica stellare, mezzo interstellare, struttura delle galassie, ammassi galattici, materia scura e formazione, legge di Hubble per l'espansione cosmica.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle (9 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Il corso comprende una parte dedicata al follow-up delle controparti eletromagnetiche di eventi ad alta energia. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Spettroscopia dei nanomateriali (9 cfu)

      • Optical properties of the main physical systems; energy level labelling with quantum numbers and with group theory; experimental techniques: sources, detectors, spectrometers; Fourier and Raman spectroscopy; Optical microscopy and spectroscopy at the diffraction limit: epifluorescence, dark and bright field, confocal configurations. Individual emitting nanoparticles, quantum dots and chromophores. Sub-diffraction microscopy and spectroscopy: STED, PALM, STORM. Plasmon resonances: SPP and LSPR, plasmon spectroscopy. Scanning microscopy and spectroscopy: optical near-field, tip-enhanced spectroscopies, variants of scanning probe spectroscopies.
    • Simmetrie Discrete (6 cfu)

      • Il corso si propone di discutere le simmetrie discrete nella fisica delle particelle elementari. Vengono esaminati i piu’ importanti esperimenti relativi alla violazione delle simmetrie P, C, T, CP, CPT e quelli sulla conservazione del numero leptonico e di quello barionico. Le violazioni di P, C, T, CP sono inquadrate nell’ambito della teoria elettrodebole, di cui vengono discussi gli aspetti fenomenologici. The lectures are aimed to the study of the discrete symmetries in the elementary particle physics. The most important experiments related to the violation of the P, C, T, CP symmetries, as well those searching for the violation of the leptonic and the barionic number, are discussed. In particular the violations of P, C, T, CP are presented with a discussion of the related phenomenological aspects within the electroweak theory.
    • Sistemi disordinati fuori equilibrio (9 cfu)

      • Il Corso intende fornire conoscenze di base in: • Descrizione ed interpretazione del disordine in liquidi, colloidi, vetri e polimeri. • Dinamica e termodinamica degli stati di fuori equilibrio nella materia passiva e attiva. • Tecniche sperimentali di uso corrente nello studio di struttura e dinamica di sistemi disordinati. Learning outcomes: By the end of the course, students will have acquired a basic knowledge in the following areas: • Description and interpretation of disorder in liquids, colloids, glasses and polymers, • Dynamics and thermodynamics of the off-equilibrium systems in passive and active matter, • Experimental techniques currently used in studies concerning structure and dynamics of disordered systems.
    • Trattamento di immagini biomediche (9 cfu)

      • Il corso fornisce i fondamenti per la ricostruzione tomografica ed elaborazione di immagini biomediche. Sono trattati i temi della visione biologica e artificiale. Sono sviluppate esperienze dirette su sistemi di elaborazione di immagini digitali.
    • Elettrodinamica dei mezzi continui (6 cfu)

      • Il corso vuole offrire complementi di elettromagnetismo, elettrodinamica e ottica lineare e nonlineare orientati ad applicazioni moderne quali la plasmonica, i metamateriali, le altissime intensità. The course introduces some advanced topics in electrodynamics and optics (plasmonics, metamaterials, nonlinear effects, superintense fields) along with their applications.
    • Fisica del plasma sperimentale (6 cfu)

      • Vengono fornite le conoscenze di base nell’ambito della fisica del plasma sperimentale. Argomenti: parametri di plasma; ionizzazione di un gas e formazione di un plasma; sorgenti di plasma e confinamento; fenomeni radiativi e diagnostiche di plasma.
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
    • Elaborazione dei segnali Biomedici (6 cfu)

      • Fornire conoscenza su metodologie avanzate di analisi ed integrazione di segnali: filtri ottimi / adattativi, Total Least Squares, analisi a Componenti Indipendenti; rivelazione di eventi, classificazione, apprendimento e validazione.
    • Elettronica e sensori (6 cfu)

      • Il corso vuole fornire gli elementi di base dell’elettronica moderna e dei principali componenti attivi e passivi. Verranno forniti inoltre elementi di teoria e trattamento dei segnali e numerosi esempi ed applicazioni.
    • Astrofisica (9 cfu)

      • Elementi di Meccanica celeste; strutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Acustica 2 (6 cfu)

      • Il rumore delle infrastrutture di trasporto lineari: Misura e caratterizzazione del rumore da traffico stradale e ferroviario; decreti applicativi per il rumore stradale e ferroviario. Caratteristiche delle sorgenti. Confronto con i limiti normativi. Rumore da traffico aeroportuale: caratteristiche e metodi di modellizzazione. Il modello INM e sua applicazione a casi concreti. Il monitoraggio in continua e gli indicatori per la descrizione del rumore aeroportuale. Le procedure antirumore. Rumore da traffico portuale: le principali sorgenti e la loro caratterizzazione. Le linee guida per la mappatura acustica del progetto Life Nomeports. La Direttiva Europea 2002/49/CE "determinazione e gestione del rumore ambientale" e la "Good practice guide on strategic noise mapping 2": le richieste normative e gli approcci fisici e modellistici per la realizzazione delle mappe strategiche di rumore e i piani di azione. La direttiva europea UE/2015/996. Il modello CNOSSOS. Criteri esecutivi per la pianificazione, il risanamento ed il controllo delle emissioni sonore. D.M. 29/11/2000 e risanamento acustico. La priorità degli interventi. Piano d’azione e di risanamento alla luce del D.Lgs. 42/2017. Progettazione degli interventi di risanamento alla sorgente, lungo la via di propagazione e al recettore. Le verifiche di collaudo degli interventi di mitigazione: prestazioni delle pavimentazioni, delle barriere e degli infissi. Piano aziendale di risanamento acustico: pianificazione delle attività e delle priorità di intervento, modalità di esecuzione e collaudo post operam. Acustica forense. Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione.
    • Plasmi a bassa temperatura (3 cfu)

      • Plasmi "freddi" da scariche in natura e tecnologia: importanza storica, parametri tipici e leggi caratteristiche. Regimi e dispositivi per applicazioni industriali: trattamenti superficiali, microincisione, nanofabbricazione, pirolisi.
    • Plasmi Teoria Cinetica (6 cfu)

      • Equazione di Vlasov. Soluzioni stazionarie. Onde in teoria Vlasov. Smorzamento di Landau. Intrappolamento di particelle. Instabilità risonanti. L’eq. di Vlasov in plasmi magnetizzati. Verso la MHD: onde di Alfvén. L’equazione di Ohm generalizzata.
    • Fisica delle Superfici e Interfacce (3 cfu)

      • Il corso consiste in una generale introduzione alla fisica delle superfici e interfacce che mette a fuoco i concetti di base piuttosto che i dettagli specifici, ed esplora i fenomeni fisici sui quali si basano le più importanti tecniche e metodi di analisi superficiale.
    • Metodi numerici della Fisica Teorica (9 cfu)

      • Il corso propone una introduzione ad alcune tecniche di indagine numerica comuni sia alla meccanica statistica sia alla teoria quantistica dei campi nella formulazione del path-integral, basate sul calcolo della funzione di partizione mediante metodi Monte-Carlo.
    • Fisica dei dispositivi elettronici (6 cfu)

      • Il corso affronta lo studio dei fenomeni fisici che governano il funzionamento dei dispositivi a semiconduttore al fine di formulare i modelli fisico-matematici che ne consentono l'applicazione nei circuiti di elaborazione dei segnali, sia elettronici sia optoelettronici.
    • Plasmi A (6 cfu)

      • Definizione di plasma. Comportamento collettivo. Dal sistema a N corpi alla teoria di campo medio. Ruolo delle collisioni. Modello fluido e variabili macroscopiche. Equilibrio, stabilità, onde. Plasmi spaziali. Cenni di fusione magnetica e inerziale.
    • Fisica delle Particelle (9 cfu)

      • Il corso è dedicato allo studio della Fisica delle Particelle Elementari. I processi principali del Modello Standard Elettrodebole e della Cromodinamica Quantistica verranno presentati. sia negli aspetti fenomenologici che nelle problematiche sperimentali. È prevista anche un’introduzione alla fisica dei neutrini e alla violazione della simmetria CP . Infine verranno discussi le prospettive e gli sviluppi futuri . The course is devoted to the Elementary Particle Physics. The most important processes of the Electroweak Standard Model and of the Quantum Chromodynamics will be presented at phenomenological level together with the related experimental issues. An introduction to the neutrino and to the CP violation physics will be also provided. Finally future perspectives and developments will be discussed.
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Cosmologia del primo Universo A (6 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Sistemi Complessi - Dinamiche Neurali (9 cfu)

      • Il corso fornisce alcuni metodi matematici utilizzati per lo studio dei sistemi neurali. The course provides some mathematical methods for the study of neural systems.
    • Teoria delle reazioni nucleari (9 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici. Estrazione di informazioni sulla struttura nucleare mediante l'analisi di dati sperimentali. Obiettivi formativi in Inglese: Elastic scattering and the optical potential. Compound nucleus. Fission. Nuclear reactions vs. energy problems. Distorted waves. Direct reactions.Transfer. Nuclear and Coulomb Breakup. Couplings and higher order effects. Final state interactions. Exotic nuclei applications. Data analysis and nuclear structure information extraction.
    • Laboratorio di interazioni Fondamentali B (15 cfu)

      • Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole. Obiettivi formativi in Inglese: The aim of the course is to provide the basics of matter and radiation interactions, and a practical laboratory experience with single-particle detectors.
    • Fisica delle stelle compatte A (6 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs. Obiettivi formativi in Inglese: Study of the structure of White Dwarfs and Neutron Strars starting from the properties of high density matter. Study of the associated astrophysical phenomena: Pulsars, Supernovae, GRBs.
    • Cosmologia del primo universo (9 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Laboratorio di ottica quantistica B (15 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche Obiettivi formativi in Inglese: Electromagnetic waves propagation in homogeneous media. State of polarization of an electromagnetic wave. Law Refraction, Reflection. Interference. Holography. Gaussian propagation of e.m. beams. Fiber optics
    • Laboratorio di Fisica Medica B (15 cfu)

      • Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solido per la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici di media-alta complessita’, quali TAC, SPECT, PET . Inoltre verranno effettuate simulazioni a calcolatore di codici Monte Carlo. This Hands-on-laboratory covers, the charatherization of scintillators photodetectors adn solid state sensors for the mesurament of ionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed. Obiettivi formativi in Inglese: This hands-on laboratory course covers the characterization of scintillators, photodetectors and solid state sensors for the measurement of ionizing radiation fields. Experimental imaging techniques are implemented that make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as CT, SPECT, PET and MRI. Computer simulations with Monte Carlo codes are also performed.
    • Laser a Stato Solido (3 cfu)

      • Differenti classi di cristalli isolanti, sistemi di crescita. Ioni di terre rare nei cristalli (eccitazioni dei livelli, vita media radiativa e meccanismi di trasferimento di energia) Apparati sperimentali per la misura dello spettro di luminescenza e di eccitazione emesso da un cristallo. Laser tre e quattro livelli, parametri laser (sezione d'urto d'emissione, sezione d'urto d'assorbimento) Laser in regime impulsato: (Q-switching e Mode Locking) Laser ad emissione verticale (VCSEL) Laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione di 1 micron e 2 micron laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione dell'ultravioletto e del visibile.
    • Dosimetria (6 cfu)

      • Questo corso presenta una introduzione alla dosimetria delle radiazioni ionizzanti. Vengono illustrati concetti quali l’equilibrio delle particelle cariche, il teorema di reciprocità e la teoria delle cavità applicata a semplici calcoli di dose.
    • Metodi algebrici della Meccanica Quantistica (6 cfu)

      • Si studiano le basi matematiche della interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, formulazione algebrica e C* algebre, simmetrie e costruzione GNS, disuguaglianze di Bell.
    • Astrofisica Osservativa (9 cfu)

      • Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati dell'astrofisica ottica, IR, UV.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali A (6 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Astroparticelle (9 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Teoria quantistica dei solidi (9 cfu)

      • Stati elettronici nei solidi: l'approssimazione ad un elettrone e il suo superamento. Eccitoni, plasmoni e schermo dielettrico nei cristalli. L’approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delle forze sui nuclei. Definizione di fase di Berry. Superconduttivita’
    • Risonanza Magnetica Nucleare (6 cfu)

      • Il corso fornisce le conoscenze di base della RMN trattata in forma classica e quantistica. Vengono discussi i prinicipi e le tecniche della tomografia 3D con risonanza magnetica per l’imaging “in-vivo”, la spettroscopia e l’imaging funzionale.
    • Fisica teorica 2 (9 cfu)

      • Corso avanzato sulle teorie di campo quantistiche e statistiche, introdotte attraverso l'approccio funzionale del Path Integral. Rinormalizzazione. Teorie di gauge abeliane e non abeliane. Rottura di simmetria. Meccanismo di Higgs. Teorie delle interazioni fondamentali: Modello Standard. Rinormalizzazione alla Wilson e applicazioni ai fenomeni critici. Advance course of quantum and statistical field theory, introduced using the functional approach based on the Path Integral. Renormalization. Abelian and nonabelian gauge theories. Breaking of the symmetry, Higgs mechanism. Theory of fundamental interactions: Standard Model. Wilson renormalization and applications to critical phenomena.
    • Laboratorio di ottica quantistica (12 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche
    • Fisica musicale (3 cfu)

      • Il corso introduce lo studente alla descrizione fisica del suono, degli strumenti musicali e dell'elaborazione elettronica e digitale di segnali acustici.
    • Fisica dello stato solido (9 cfu)

      • Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti e reciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti. Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.
    • Macchine acceleratrici A (6 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Fisica ai collisionatori adronici (9 cfu)

      • Fisica delle particelle elementari ai collisionatori adronici, specialmente protone-protone e protone-antiprotone. Lo studio delle interazioni tra quark e gluoni, costituenti del protone, ha gia’ fornito molte scoperte fondamentali nella fisica delle particelle. Saranno presentati i principali risultati ottenuti agli acceleratori passati: ISR, SPS collider e Tevatron e saranno discusse le prospettive di Fisica al nuovo collisionatore protone protone: LHC Study of the elementary particle physics at the hadronic colliders , proton-proton and proton-antiproton. The study of the quark and gluon interactions, which are the proton constituents, already provided many fundamental discoveries in particle physics. A review of the results obtained at the past accelerators: ISR, SPS collider and Tevatron is presented together with the physics at the new proton-proton collider: LHC
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Ottica atomica (9 cfu)

      • Interazione della luce con un sistema quantistico. Raffreddamento laser. Le interazioni a due corpi tra atomi ultra-freddi e il loro controllo. Interferometria atomica e correlazioni quantistiche. Condensati di Bose-Einstein e laser atomici. I gas quantistici degeneri come sistemi semplici per studiare la fisica a molti corpi. Interactions between light and quantum systems. Laser cooling. Two-body interactions between ultra-cold atoms and their control. Atomic interferometry and quantum correlations. Bose-Einstein condensates and atom lasers. The degenerate quantum gases as simple systems to study the many-body physics.
    • Reologia (3 cfu)

      • Fluidi complessi, solidi e liquidi classici. Proprietà e misure reologiche. Cinematica e sforzi, tensore degli sforzi. Reologia dei polimeri. Reologia di altri fluidi complessi
    • Solitoni topologici e aspetti non perturbativi delle teorie di gauge (6 cfu)

      • Aspetti fondamentali dei solitoni topologici di varie codimensioni in teorie di gauge di interesse fisiche, che hanno vaste applicazioni in diversi campi di fisica. Esempi sono il monopolo di Dirac, il monopolo di 't Hooft-Polyakov, gli istantoni in teorie di Yang-Mills, e i vortici in teorie di Higgs Abeliani e teorie di gauge non-Abeliane. Elementi base di gruppi di omotopia e geometrie algebriche sara' esposto. Dopo una breve introduzione alla supersimmetria, la soluzione di Seiberg-Witten in teorie di gauge con N=2 supersimmetrie sara' discussa, con cenni allo sviluppo teorico piu' recente. Fundamental aspects of topological solitons in four dimensional gauge theories of physical interest will be introduced. The have vast number of applications in diverse fields of physics. Examples are the Dirac and 't Hooft-Polyakov monopoles, instantons in Yang-Mills theories, and vortices in Abelian Higgs model and in nonAbelian gauge theories. Basic notion of homotopy groups and algebraic geometry will be given. After a brief introduction to supersymmetry, the Seiberg-Witten solutions of N=2 supersymmetric gauge theories will be discussed, with some emphasis on the most recent theoretical developments in the related field.
    • Macchine acceleratrici (9 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni.
    • Teoria dei gruppi (3 cfu)

      • Verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazioni fisiche. Si studieranno le algebre di Lie e le loro rappresentazioni.
    • Transizioni di fase e fenomeni critici (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle transizioni di fase di seconda specie e ai fenomeni critici, teoria di Landau-Ginzburg, scaling e trasformazioni di Kadanoff, gruppo di rinormalizzazione e calcolo degli indici critici.
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.
    • Chimica Fisica Molecolare (9 cfu)

      • Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitali molecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi a guscio chiuso: equazione di Roothaan; sistemi a guscio aperto: equazioni di Pople-Nesbet. Calcolo di osservabili molecolari. Superamento dell’approssimazione Hartree-Fock: metodo della interazione di configurazioni e uso della teoria delle perturbazioni. Studio della risposta lineare.Cenno alla Teoria del Funzionale della Densità di carica (DFT).
    • Computazione e tecnologie quantistiche (6 cfu)

      • Circuiti quantistici. Stati intrecciati di EPR. Disuguglianza di Bell. Macchine di Turing classica e quantistica Realizzazioni fisiche del quantum computer: fotoni ottici, trappole ioniche, fotoni intrecciati, risonanza magnetica nucleare. Analisi di stati di Bell. Dense coding. Cenni di Teletrasporto quantistico e crittografia quantistica.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali (9 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Fisica delle stelle compatte (9 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo TEO2

    • Corso caratterizzante - Fisica Teorica
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Fisica dello stato solido (9 cfu)

      • Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti e reciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti. Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo TEO1

    • Corso caratterizzante - Fisica Teorica
    • Laboratorio di ottica quantistica A (9 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali A (9 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
  • Secondo anno

  • Prova finale (45 cfu)


  • 18 cfu a scelta nel gruppo TEO

    • Altri corsi DI NECESSARIA ATTIVAZIONE per il curriculum di Fisica teorica
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Cromodinamica quantistica (9 cfu)

      • Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica delle interazioni forti, lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chirale, il problema U(1), violazioni forti di CP.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.

  • PIANO DI STUDIO 5 - FISICA DELLA MATERIA

    Primo anno

  • Laboratorio di ottica quantistica (12 cfu)

    • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche
  • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

    • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica


      Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.

  • 12 cfu a scelta nel gruppo GR SCELTA12

    • GR SCELTA 12
    • Laboratorio di fisica medica (12 cfu)

      • Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solido per la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici di media-alta complessita’, quali TAC, SPECT, PET . Inoltre verranno effettuate simulazioni a calcolatore di codici Monte Carlo. This Hands-on-laboratory covers, the charatherization of scintillators photodetectors adn solid state sensors for the mesurament of ionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed.
    • Teorie della gravitazione A (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, le soluzioni esatte più importanti, la definizione di energia del campo gravitazionale e la sua positività, la radiazione di Hawking, la teoria delle perturbazioni, e alcuni problemi legati alla quantizzazione del campo gravitazionale.
    • Teorie della gravitazione (9 cfu)

      • Dopo aver introdotto la geometria differenziale, sono presentate le formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, e le soluzioni esatte più importanti. Viene studiata la definizione di energia del campo gravitazionale e dimostrata la sua positività. Sono poi trattati gli aspetti notevoli della gravità quantistica, come la radiazione di Hawking, l'entropia dei buchi neri, la formulazione perturbativa e il problema della nonrinormalizzabilità.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle A (6 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi A (6 cfu)

      • teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi (9 cfu)

      • Teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare. Obiettivi formativi in Inglese: Harthree-Fock theory, electron gas, metal clusters, quantum dots, Gross-Pitaevskii equation, Hartree-Fock-Bogoliubov and BCS theory, theory of the density functional and the theory of nonlinear reply.
    • Processi astrofisici (9 cfu)

      • La fisica dell'astrofisica e le base di ossevazioni. Equilibrio statistico, processi radiativi (atomi, molecoli, processi continui termici e non), trasporto radiativo e formazione degli spettri. Idrodinamica: equazioni di moto, vorticita`, viscosita`, autosimilarita`, instabilita`, turbolenza. Applicazioni in astrofisica, e.g. venti, supernovae/novae, regioni H II, convezione, dischi d'accrescimento.
    • Sistemi planetari (6 cfu)

      • Richiami di Meccanica Celeste. Il Sistema Solare: pianeti, pianeti nani e corpi minori. caratteristiche fisiche e problematiche evolutive. Processi di evoluzione dinamica nel Sistema Solare. Evoluzione collisionale nel Sistema Solare. Processi di formazione planetaria. I pianeti extrasolari: scoperta, caratteristiche, problematiche formative ed evolutive. Pianeti abitabili e possibile vita nell'Universo"
    • Elaborazione dei Segnali per la Fisica (6 cfu)

      • Caratteristiche dei segnali di interesse fisico. Trasformate di Fourier discrete e a tempo discreto. Trasformata z. Sistemi lineari tempo invarianti ad impulso finito ed infinito. Filtri digitali: principi di disegno. Segnali casuali: teorema di Wiener-Kintchine. Teorema del campionamento. Conversione D/A e A/D. Stime spettrali.
    • Ottica quantistica e plasmi (9 cfu)

      • Competenze in Ottica Fisica, Ottica Quantistica, Applicazioni dei LASERs, Accelerazione LASER-Plasma di particelle e sorgenti secondarie di radiazione X e gamma
    • Modello standard delle interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Modello standard delle interazioni fondamentali, implicazioni in ambito cosmologico. Standard model of the fundamental interactions, Phenomenology of fundamental interactions, Connections with cosmological issues.
    • Laboratorio di ottica quantistica A (9 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione.
    • Fisica medica (9 cfu)

      • Il corso fornisce le basi fisiche delle tecniche diagnostiche in radiologia con raggi X, in medicina nucleare, in ultrasonografia e in Risonanza Magnetica Nucleare. Saranno discussi elementi di radiobiologia, radioterapia ed imaging molecolare.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali A (9 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Fisica dei dispositivi fotonici (9 cfu)

      • Il corso mira a fornire una conoscenza dei principali costituenti di un laser a stato solido: cavita', sistema di pompaggio e mezzo attivo, dell'analisi delle dinamiche fisiche di un sistema laser, e una comprensione dei principi fisici di funzionamento e delle caratteristiche dei principali dispositivi optoelettronici, con l’attenzione rivolta in buona parte ai semiconduttori ed ai laser in particolare.
    • Misure fisiche nella Normativa Ambientale (3 cfu)

      • Rumore e vibrazioni negli ambienti di lavoro: D.Lgs. 81/08, Titolo VIII, Capo III e tecniche di misura: analisi di casi concreti in luoghi di lavoro - Valutazione dell’esposizione personale - Controllo del rumore alla sorgente - metodi per la riduzione dell’esposizione. Cenni al controllo attivo e passivo del rumore - Protettori individuali. Vibrazioni meccaniche: Fisica elementare delle vibrazioni - Risonanza - Trasmissibilità - Effetti e controllo delle vibrazioni dei macchinari nelle costruzioni e sull’uomo - Misure di vibrazioni - Leggi e norme tecniche. Controllo delle vibrazioni negli ambienti di lavoro. Acustica forense: Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici: Utilizzo dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici. Case studies in ambienti civili e di edilizia sovvenzionata. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la propagazione sonora: Utilizzo dei software per la propagazione sonora in ambiente esterno. Predisposizione dei dati in ingresso al modello. Utilizzo dei programmi GIS. Applicazione dei modelli ad interim e del modello CNOSSOS. Case studies su infrastrutture lineari (ferrovie e strade) e sorgenti industriali.
    • Metodi montecarlo nella fisica sperimentale (6 cfu)

      • Fornire conoscenza sulle metodologie statistiche avanzate per la simulazione montecarlo impiegate sia nella progettazione che nella comprensione delle risposte di complessi apparati sperimentali.
    • Topological quantum field theory (6 cfu)

      • Descrivere le applicazioni dei metodi della teoria dei campi quantizzati nel calcolo di invarianti topologici associati ai nodi ed alle varietà tridimensionali. Apprendere alcune nozioni basilari di topologia e della teoria degli invarianti polinomiali associati ai nodi. Gli argomenti discussi comprendono: teorie di gauge topologiche, operatori di linea di Wilson, relazioni di skein, calcolo perturbativo, operatori composti.
    • Teoria delle reazioni nucleari A (6 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento, Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici.
    • Fisica stellare (9 cfu)

      • Analisi delle basi fisiche del funzionamento delle strutture stellari e descrizione delle caratteristiche delle stelle durante le fasi evolutive. Si interpreteranno le caratteristiche degli ammassi stellari nel quadro dell'evoluzione della Galassia.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali (12 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Reazioni nucleari di interesse astrofisico (9 cfu)

      • Elementi di teoria della diffusione, sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow. Metodi moderni per lo studio dei sistemi nucleari a pochi corpi: metodo di Faddeev e metodi variazionali. Studio dettagliato delle principali reazioni nucleari della catena pp e della teoria della nucleosintesi primordiale.
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Fisica teorica 1 (9 cfu)

      • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato. Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
    • Cromodinamica quantistica (9 cfu)

      • Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica delle interazioni forti, lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chirale, il problema U(1), violazioni forti di CP.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Modellizzazione dei Sistemi Complessi (6 cfu)

      • Il corso è mirato a fornire gli strumenti teorici per la modellizzazione di sistemi complessi.
    • Astrofisica extragalattica e cosmologia (6 cfu)

      • Basi della scala di distanza in cosmologia, popolazioni stellari, evoluzione delle galassie, dinamica stellare, mezzo interstellare, struttura delle galassie, ammassi galattici, materia scura e formazione, legge di Hubble per l'espansione cosmica.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle (9 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Il corso comprende una parte dedicata al follow-up delle controparti eletromagnetiche di eventi ad alta energia. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Spettroscopia dei nanomateriali (9 cfu)

      • Optical properties of the main physical systems; energy level labelling with quantum numbers and with group theory; experimental techniques: sources, detectors, spectrometers; Fourier and Raman spectroscopy; Optical microscopy and spectroscopy at the diffraction limit: epifluorescence, dark and bright field, confocal configurations. Individual emitting nanoparticles, quantum dots and chromophores. Sub-diffraction microscopy and spectroscopy: STED, PALM, STORM. Plasmon resonances: SPP and LSPR, plasmon spectroscopy. Scanning microscopy and spectroscopy: optical near-field, tip-enhanced spectroscopies, variants of scanning probe spectroscopies.
    • Simmetrie Discrete (6 cfu)

      • Il corso si propone di discutere le simmetrie discrete nella fisica delle particelle elementari. Vengono esaminati i piu’ importanti esperimenti relativi alla violazione delle simmetrie P, C, T, CP, CPT e quelli sulla conservazione del numero leptonico e di quello barionico. Le violazioni di P, C, T, CP sono inquadrate nell’ambito della teoria elettrodebole, di cui vengono discussi gli aspetti fenomenologici. The lectures are aimed to the study of the discrete symmetries in the elementary particle physics. The most important experiments related to the violation of the P, C, T, CP symmetries, as well those searching for the violation of the leptonic and the barionic number, are discussed. In particular the violations of P, C, T, CP are presented with a discussion of the related phenomenological aspects within the electroweak theory.
    • Sistemi disordinati fuori equilibrio (9 cfu)

      • Il Corso intende fornire conoscenze di base in: • Descrizione ed interpretazione del disordine in liquidi, colloidi, vetri e polimeri. • Dinamica e termodinamica degli stati di fuori equilibrio nella materia passiva e attiva. • Tecniche sperimentali di uso corrente nello studio di struttura e dinamica di sistemi disordinati. Learning outcomes: By the end of the course, students will have acquired a basic knowledge in the following areas: • Description and interpretation of disorder in liquids, colloids, glasses and polymers, • Dynamics and thermodynamics of the off-equilibrium systems in passive and active matter, • Experimental techniques currently used in studies concerning structure and dynamics of disordered systems.
    • Trattamento di immagini biomediche (9 cfu)

      • Il corso fornisce i fondamenti per la ricostruzione tomografica ed elaborazione di immagini biomediche. Sono trattati i temi della visione biologica e artificiale. Sono sviluppate esperienze dirette su sistemi di elaborazione di immagini digitali.
    • Elettrodinamica dei mezzi continui (6 cfu)

      • Il corso vuole offrire complementi di elettromagnetismo, elettrodinamica e ottica lineare e nonlineare orientati ad applicazioni moderne quali la plasmonica, i metamateriali, le altissime intensità. The course introduces some advanced topics in electrodynamics and optics (plasmonics, metamaterials, nonlinear effects, superintense fields) along with their applications.
    • Fisica del plasma sperimentale (6 cfu)

      • Vengono fornite le conoscenze di base nell’ambito della fisica del plasma sperimentale. Argomenti: parametri di plasma; ionizzazione di un gas e formazione di un plasma; sorgenti di plasma e confinamento; fenomeni radiativi e diagnostiche di plasma.
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
    • Elaborazione dei segnali Biomedici (6 cfu)

      • Fornire conoscenza su metodologie avanzate di analisi ed integrazione di segnali: filtri ottimi / adattativi, Total Least Squares, analisi a Componenti Indipendenti; rivelazione di eventi, classificazione, apprendimento e validazione.
    • Elettronica e sensori (6 cfu)

      • Il corso vuole fornire gli elementi di base dell’elettronica moderna e dei principali componenti attivi e passivi. Verranno forniti inoltre elementi di teoria e trattamento dei segnali e numerosi esempi ed applicazioni.
    • Astrofisica (9 cfu)

      • Elementi di Meccanica celeste; strutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Acustica 2 (6 cfu)

      • Il rumore delle infrastrutture di trasporto lineari: Misura e caratterizzazione del rumore da traffico stradale e ferroviario; decreti applicativi per il rumore stradale e ferroviario. Caratteristiche delle sorgenti. Confronto con i limiti normativi. Rumore da traffico aeroportuale: caratteristiche e metodi di modellizzazione. Il modello INM e sua applicazione a casi concreti. Il monitoraggio in continua e gli indicatori per la descrizione del rumore aeroportuale. Le procedure antirumore. Rumore da traffico portuale: le principali sorgenti e la loro caratterizzazione. Le linee guida per la mappatura acustica del progetto Life Nomeports. La Direttiva Europea 2002/49/CE "determinazione e gestione del rumore ambientale" e la "Good practice guide on strategic noise mapping 2": le richieste normative e gli approcci fisici e modellistici per la realizzazione delle mappe strategiche di rumore e i piani di azione. La direttiva europea UE/2015/996. Il modello CNOSSOS. Criteri esecutivi per la pianificazione, il risanamento ed il controllo delle emissioni sonore. D.M. 29/11/2000 e risanamento acustico. La priorità degli interventi. Piano d’azione e di risanamento alla luce del D.Lgs. 42/2017. Progettazione degli interventi di risanamento alla sorgente, lungo la via di propagazione e al recettore. Le verifiche di collaudo degli interventi di mitigazione: prestazioni delle pavimentazioni, delle barriere e degli infissi. Piano aziendale di risanamento acustico: pianificazione delle attività e delle priorità di intervento, modalità di esecuzione e collaudo post operam. Acustica forense. Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione.
    • Plasmi a bassa temperatura (3 cfu)

      • Plasmi "freddi" da scariche in natura e tecnologia: importanza storica, parametri tipici e leggi caratteristiche. Regimi e dispositivi per applicazioni industriali: trattamenti superficiali, microincisione, nanofabbricazione, pirolisi.
    • Plasmi Teoria Cinetica (6 cfu)

      • Equazione di Vlasov. Soluzioni stazionarie. Onde in teoria Vlasov. Smorzamento di Landau. Intrappolamento di particelle. Instabilità risonanti. L’eq. di Vlasov in plasmi magnetizzati. Verso la MHD: onde di Alfvén. L’equazione di Ohm generalizzata.
    • Fisica delle Superfici e Interfacce (3 cfu)

      • Il corso consiste in una generale introduzione alla fisica delle superfici e interfacce che mette a fuoco i concetti di base piuttosto che i dettagli specifici, ed esplora i fenomeni fisici sui quali si basano le più importanti tecniche e metodi di analisi superficiale.
    • Metodi numerici della Fisica Teorica (9 cfu)

      • Il corso propone una introduzione ad alcune tecniche di indagine numerica comuni sia alla meccanica statistica sia alla teoria quantistica dei campi nella formulazione del path-integral, basate sul calcolo della funzione di partizione mediante metodi Monte-Carlo.
    • Fisica dei dispositivi elettronici (6 cfu)

      • Il corso affronta lo studio dei fenomeni fisici che governano il funzionamento dei dispositivi a semiconduttore al fine di formulare i modelli fisico-matematici che ne consentono l'applicazione nei circuiti di elaborazione dei segnali, sia elettronici sia optoelettronici.
    • Plasmi A (6 cfu)

      • Definizione di plasma. Comportamento collettivo. Dal sistema a N corpi alla teoria di campo medio. Ruolo delle collisioni. Modello fluido e variabili macroscopiche. Equilibrio, stabilità, onde. Plasmi spaziali. Cenni di fusione magnetica e inerziale.
    • Fisica delle Particelle (9 cfu)

      • Il corso è dedicato allo studio della Fisica delle Particelle Elementari. I processi principali del Modello Standard Elettrodebole e della Cromodinamica Quantistica verranno presentati. sia negli aspetti fenomenologici che nelle problematiche sperimentali. È prevista anche un’introduzione alla fisica dei neutrini e alla violazione della simmetria CP . Infine verranno discussi le prospettive e gli sviluppi futuri . The course is devoted to the Elementary Particle Physics. The most important processes of the Electroweak Standard Model and of the Quantum Chromodynamics will be presented at phenomenological level together with the related experimental issues. An introduction to the neutrino and to the CP violation physics will be also provided. Finally future perspectives and developments will be discussed.
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Cosmologia del primo Universo A (6 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Sistemi Complessi - Dinamiche Neurali (9 cfu)

      • Il corso fornisce alcuni metodi matematici utilizzati per lo studio dei sistemi neurali. The course provides some mathematical methods for the study of neural systems.
    • Teoria delle reazioni nucleari (9 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici. Estrazione di informazioni sulla struttura nucleare mediante l'analisi di dati sperimentali. Obiettivi formativi in Inglese: Elastic scattering and the optical potential. Compound nucleus. Fission. Nuclear reactions vs. energy problems. Distorted waves. Direct reactions.Transfer. Nuclear and Coulomb Breakup. Couplings and higher order effects. Final state interactions. Exotic nuclei applications. Data analysis and nuclear structure information extraction.
    • Fisica delle stelle compatte A (6 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs. Obiettivi formativi in Inglese: Study of the structure of White Dwarfs and Neutron Strars starting from the properties of high density matter. Study of the associated astrophysical phenomena: Pulsars, Supernovae, GRBs.
    • Cosmologia del primo universo (9 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Laser a Stato Solido (3 cfu)

      • Differenti classi di cristalli isolanti, sistemi di crescita. Ioni di terre rare nei cristalli (eccitazioni dei livelli, vita media radiativa e meccanismi di trasferimento di energia) Apparati sperimentali per la misura dello spettro di luminescenza e di eccitazione emesso da un cristallo. Laser tre e quattro livelli, parametri laser (sezione d'urto d'emissione, sezione d'urto d'assorbimento) Laser in regime impulsato: (Q-switching e Mode Locking) Laser ad emissione verticale (VCSEL) Laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione di 1 micron e 2 micron laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione dell'ultravioletto e del visibile.
    • Dosimetria (6 cfu)

      • Questo corso presenta una introduzione alla dosimetria delle radiazioni ionizzanti. Vengono illustrati concetti quali l’equilibrio delle particelle cariche, il teorema di reciprocità e la teoria delle cavità applicata a semplici calcoli di dose.
    • Metodi algebrici della Meccanica Quantistica (6 cfu)

      • Si studiano le basi matematiche della interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, formulazione algebrica e C* algebre, simmetrie e costruzione GNS, disuguaglianze di Bell.
    • Astrofisica Osservativa (9 cfu)

      • Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati dell'astrofisica ottica, IR, UV.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali A (6 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Astroparticelle (9 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Teoria quantistica dei solidi (9 cfu)

      • Stati elettronici nei solidi: l'approssimazione ad un elettrone e il suo superamento. Eccitoni, plasmoni e schermo dielettrico nei cristalli. L’approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delle forze sui nuclei. Definizione di fase di Berry. Superconduttivita’
    • Risonanza Magnetica Nucleare (6 cfu)

      • Il corso fornisce le conoscenze di base della RMN trattata in forma classica e quantistica. Vengono discussi i prinicipi e le tecniche della tomografia 3D con risonanza magnetica per l’imaging “in-vivo”, la spettroscopia e l’imaging funzionale.
    • Fisica teorica 2 (9 cfu)

      • Corso avanzato sulle teorie di campo quantistiche e statistiche, introdotte attraverso l'approccio funzionale del Path Integral. Rinormalizzazione. Teorie di gauge abeliane e non abeliane. Rottura di simmetria. Meccanismo di Higgs. Teorie delle interazioni fondamentali: Modello Standard. Rinormalizzazione alla Wilson e applicazioni ai fenomeni critici. Advance course of quantum and statistical field theory, introduced using the functional approach based on the Path Integral. Renormalization. Abelian and nonabelian gauge theories. Breaking of the symmetry, Higgs mechanism. Theory of fundamental interactions: Standard Model. Wilson renormalization and applications to critical phenomena.
    • Laboratorio di ottica quantistica (12 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche
    • Fisica musicale (3 cfu)

      • Il corso introduce lo studente alla descrizione fisica del suono, degli strumenti musicali e dell'elaborazione elettronica e digitale di segnali acustici.
    • Fisica dello stato solido (9 cfu)

      • Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti e reciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti. Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.
    • Macchine acceleratrici A (6 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Fisica ai collisionatori adronici (9 cfu)

      • Fisica delle particelle elementari ai collisionatori adronici, specialmente protone-protone e protone-antiprotone. Lo studio delle interazioni tra quark e gluoni, costituenti del protone, ha gia’ fornito molte scoperte fondamentali nella fisica delle particelle. Saranno presentati i principali risultati ottenuti agli acceleratori passati: ISR, SPS collider e Tevatron e saranno discusse le prospettive di Fisica al nuovo collisionatore protone protone: LHC Study of the elementary particle physics at the hadronic colliders , proton-proton and proton-antiproton. The study of the quark and gluon interactions, which are the proton constituents, already provided many fundamental discoveries in particle physics. A review of the results obtained at the past accelerators: ISR, SPS collider and Tevatron is presented together with the physics at the new proton-proton collider: LHC
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Ottica atomica (9 cfu)

      • Interazione della luce con un sistema quantistico. Raffreddamento laser. Le interazioni a due corpi tra atomi ultra-freddi e il loro controllo. Interferometria atomica e correlazioni quantistiche. Condensati di Bose-Einstein e laser atomici. I gas quantistici degeneri come sistemi semplici per studiare la fisica a molti corpi. Interactions between light and quantum systems. Laser cooling. Two-body interactions between ultra-cold atoms and their control. Atomic interferometry and quantum correlations. Bose-Einstein condensates and atom lasers. The degenerate quantum gases as simple systems to study the many-body physics.
    • Reologia (3 cfu)

      • Fluidi complessi, solidi e liquidi classici. Proprietà e misure reologiche. Cinematica e sforzi, tensore degli sforzi. Reologia dei polimeri. Reologia di altri fluidi complessi
    • Solitoni topologici e aspetti non perturbativi delle teorie di gauge (6 cfu)

      • Aspetti fondamentali dei solitoni topologici di varie codimensioni in teorie di gauge di interesse fisiche, che hanno vaste applicazioni in diversi campi di fisica. Esempi sono il monopolo di Dirac, il monopolo di 't Hooft-Polyakov, gli istantoni in teorie di Yang-Mills, e i vortici in teorie di Higgs Abeliani e teorie di gauge non-Abeliane. Elementi base di gruppi di omotopia e geometrie algebriche sara' esposto. Dopo una breve introduzione alla supersimmetria, la soluzione di Seiberg-Witten in teorie di gauge con N=2 supersimmetrie sara' discussa, con cenni allo sviluppo teorico piu' recente. Fundamental aspects of topological solitons in four dimensional gauge theories of physical interest will be introduced. The have vast number of applications in diverse fields of physics. Examples are the Dirac and 't Hooft-Polyakov monopoles, instantons in Yang-Mills theories, and vortices in Abelian Higgs model and in nonAbelian gauge theories. Basic notion of homotopy groups and algebraic geometry will be given. After a brief introduction to supersymmetry, the Seiberg-Witten solutions of N=2 supersymmetric gauge theories will be discussed, with some emphasis on the most recent theoretical developments in the related field.
    • Macchine acceleratrici (9 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni.
    • Teoria dei gruppi (3 cfu)

      • Verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazioni fisiche. Si studieranno le algebre di Lie e le loro rappresentazioni.
    • Transizioni di fase e fenomeni critici (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle transizioni di fase di seconda specie e ai fenomeni critici, teoria di Landau-Ginzburg, scaling e trasformazioni di Kadanoff, gruppo di rinormalizzazione e calcolo degli indici critici.
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.
    • Chimica Fisica Molecolare (9 cfu)

      • Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitali molecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi a guscio chiuso: equazione di Roothaan; sistemi a guscio aperto: equazioni di Pople-Nesbet. Calcolo di osservabili molecolari. Superamento dell’approssimazione Hartree-Fock: metodo della interazione di configurazioni e uso della teoria delle perturbazioni. Studio della risposta lineare.Cenno alla Teoria del Funzionale della Densità di carica (DFT).
    • Computazione e tecnologie quantistiche (6 cfu)

      • Circuiti quantistici. Stati intrecciati di EPR. Disuguglianza di Bell. Macchine di Turing classica e quantistica Realizzazioni fisiche del quantum computer: fotoni ottici, trappole ioniche, fotoni intrecciati, risonanza magnetica nucleare. Analisi di stati di Bell. Dense coding. Cenni di Teletrasporto quantistico e crittografia quantistica.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali (9 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Fisica delle stelle compatte (9 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo FMAT2

    • Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica della Materia
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Fisica dello stato solido (9 cfu)

      • Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti e reciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti. Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo FMAT3

    • caratterizzanti FIS05
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo FMAT1

    • Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica della Materia
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Fisica teorica 1 (9 cfu)

      • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato. Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
  • Secondo anno

  • Prova finale (45 cfu)


  • 9 cfu a scelta nel gruppo FMATB

    • Corso consigliato per il curriculum di Fisica della Materia
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi (9 cfu)

      • Teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare. Obiettivi formativi in Inglese: Harthree-Fock theory, electron gas, metal clusters, quantum dots, Gross-Pitaevskii equation, Hartree-Fock-Bogoliubov and BCS theory, theory of the density functional and the theory of nonlinear reply.
    • Ottica quantistica e plasmi (9 cfu)

      • Competenze in Ottica Fisica, Ottica Quantistica, Applicazioni dei LASERs, Accelerazione LASER-Plasma di particelle e sorgenti secondarie di radiazione X e gamma
    • Fisica dei dispositivi fotonici (9 cfu)

      • Il corso mira a fornire una conoscenza dei principali costituenti di un laser a stato solido: cavita', sistema di pompaggio e mezzo attivo, dell'analisi delle dinamiche fisiche di un sistema laser, e una comprensione dei principi fisici di funzionamento e delle caratteristiche dei principali dispositivi optoelettronici, con l’attenzione rivolta in buona parte ai semiconduttori ed ai laser in particolare.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Teoria quantistica dei solidi (9 cfu)

      • Stati elettronici nei solidi: l'approssimazione ad un elettrone e il suo superamento. Eccitoni, plasmoni e schermo dielettrico nei cristalli. L’approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delle forze sui nuclei. Definizione di fase di Berry. Superconduttivita’
    • Ottica atomica (9 cfu)

      • Interazione della luce con un sistema quantistico. Raffreddamento laser. Le interazioni a due corpi tra atomi ultra-freddi e il loro controllo. Interferometria atomica e correlazioni quantistiche. Condensati di Bose-Einstein e laser atomici. I gas quantistici degeneri come sistemi semplici per studiare la fisica a molti corpi. Interactions between light and quantum systems. Laser cooling. Two-body interactions between ultra-cold atoms and their control. Atomic interferometry and quantum correlations. Bose-Einstein condensates and atom lasers. The degenerate quantum gases as simple systems to study the many-body physics.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo FMAT

    • Corsi consigliati per il curriculum di Fisica della Materia
    • Sistemi disordinati fuori equilibrio (9 cfu)

      • Il Corso intende fornire conoscenze di base in: • Descrizione ed interpretazione del disordine in liquidi, colloidi, vetri e polimeri. • Dinamica e termodinamica degli stati di fuori equilibrio nella materia passiva e attiva. • Tecniche sperimentali di uso corrente nello studio di struttura e dinamica di sistemi disordinati. Learning outcomes: By the end of the course, students will have acquired a basic knowledge in the following areas: • Description and interpretation of disorder in liquids, colloids, glasses and polymers, • Dynamics and thermodynamics of the off-equilibrium systems in passive and active matter, • Experimental techniques currently used in studies concerning structure and dynamics of disordered systems.
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Chimica Fisica Molecolare (9 cfu)

      • Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitali molecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi a guscio chiuso: equazione di Roothaan; sistemi a guscio aperto: equazioni di Pople-Nesbet. Calcolo di osservabili molecolari. Superamento dell’approssimazione Hartree-Fock: metodo della interazione di configurazioni e uso della teoria delle perturbazioni. Studio della risposta lineare.Cenno alla Teoria del Funzionale della Densità di carica (DFT).

  • PIANO DI STUDIO 3 - FISICA MEDICA

    Primo anno

  • Laboratorio di fisica medica (12 cfu)

    • Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solido per la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici di media-alta complessita’, quali TAC, SPECT, PET . Inoltre verranno effettuate simulazioni a calcolatore di codici Monte Carlo.

      This Hands-on-laboratory covers, the charatherization of scintillators photodetectors adn solid state sensors for the mesurament of ionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed.
  • Fisica medica (9 cfu)

    • Il corso fornisce le basi fisiche delle tecniche diagnostiche in radiologia con raggi X, in medicina nucleare, in ultrasonografia e in Risonanza Magnetica Nucleare. Saranno discussi elementi di radiobiologia, radioterapia ed imaging molecolare.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo FMED1

    • Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica Medica
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Fisica teorica 1 (9 cfu)

      • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato. Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
    • Cromodinamica quantistica (9 cfu)

      • Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica delle interazioni forti, lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chirale, il problema U(1), violazioni forti di CP.
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo FMED2

    • Corso caratterizzante del curriculum
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
  • 15 cfu a scelta nel gruppo GR SCELTA 15

    • GR SCELTA 15
    • Laboratorio di fisica medica (12 cfu)

      • Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solido per la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici di media-alta complessita’, quali TAC, SPECT, PET . Inoltre verranno effettuate simulazioni a calcolatore di codici Monte Carlo. This Hands-on-laboratory covers, the charatherization of scintillators photodetectors adn solid state sensors for the mesurament of ionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed.
    • Teorie della gravitazione A (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, le soluzioni esatte più importanti, la definizione di energia del campo gravitazionale e la sua positività, la radiazione di Hawking, la teoria delle perturbazioni, e alcuni problemi legati alla quantizzazione del campo gravitazionale.
    • Teorie della gravitazione (9 cfu)

      • Dopo aver introdotto la geometria differenziale, sono presentate le formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, e le soluzioni esatte più importanti. Viene studiata la definizione di energia del campo gravitazionale e dimostrata la sua positività. Sono poi trattati gli aspetti notevoli della gravità quantistica, come la radiazione di Hawking, l'entropia dei buchi neri, la formulazione perturbativa e il problema della nonrinormalizzabilità.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle A (6 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi A (6 cfu)

      • teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi (9 cfu)

      • Teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare. Obiettivi formativi in Inglese: Harthree-Fock theory, electron gas, metal clusters, quantum dots, Gross-Pitaevskii equation, Hartree-Fock-Bogoliubov and BCS theory, theory of the density functional and the theory of nonlinear reply.
    • Processi astrofisici (9 cfu)

      • La fisica dell'astrofisica e le base di ossevazioni. Equilibrio statistico, processi radiativi (atomi, molecoli, processi continui termici e non), trasporto radiativo e formazione degli spettri. Idrodinamica: equazioni di moto, vorticita`, viscosita`, autosimilarita`, instabilita`, turbolenza. Applicazioni in astrofisica, e.g. venti, supernovae/novae, regioni H II, convezione, dischi d'accrescimento.
    • Sistemi planetari (6 cfu)

      • Richiami di Meccanica Celeste. Il Sistema Solare: pianeti, pianeti nani e corpi minori. caratteristiche fisiche e problematiche evolutive. Processi di evoluzione dinamica nel Sistema Solare. Evoluzione collisionale nel Sistema Solare. Processi di formazione planetaria. I pianeti extrasolari: scoperta, caratteristiche, problematiche formative ed evolutive. Pianeti abitabili e possibile vita nell'Universo"
    • Elaborazione dei Segnali per la Fisica (6 cfu)

      • Caratteristiche dei segnali di interesse fisico. Trasformate di Fourier discrete e a tempo discreto. Trasformata z. Sistemi lineari tempo invarianti ad impulso finito ed infinito. Filtri digitali: principi di disegno. Segnali casuali: teorema di Wiener-Kintchine. Teorema del campionamento. Conversione D/A e A/D. Stime spettrali.
    • Ottica quantistica e plasmi (9 cfu)

      • Competenze in Ottica Fisica, Ottica Quantistica, Applicazioni dei LASERs, Accelerazione LASER-Plasma di particelle e sorgenti secondarie di radiazione X e gamma
    • Modello standard delle interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Modello standard delle interazioni fondamentali, implicazioni in ambito cosmologico. Standard model of the fundamental interactions, Phenomenology of fundamental interactions, Connections with cosmological issues.
    • Laboratorio di ottica quantistica A (9 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione.
    • Fisica medica (9 cfu)

      • Il corso fornisce le basi fisiche delle tecniche diagnostiche in radiologia con raggi X, in medicina nucleare, in ultrasonografia e in Risonanza Magnetica Nucleare. Saranno discussi elementi di radiobiologia, radioterapia ed imaging molecolare.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali A (9 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Fisica dei dispositivi fotonici (9 cfu)

      • Il corso mira a fornire una conoscenza dei principali costituenti di un laser a stato solido: cavita', sistema di pompaggio e mezzo attivo, dell'analisi delle dinamiche fisiche di un sistema laser, e una comprensione dei principi fisici di funzionamento e delle caratteristiche dei principali dispositivi optoelettronici, con l’attenzione rivolta in buona parte ai semiconduttori ed ai laser in particolare.
    • Misure fisiche nella Normativa Ambientale (3 cfu)

      • Rumore e vibrazioni negli ambienti di lavoro: D.Lgs. 81/08, Titolo VIII, Capo III e tecniche di misura: analisi di casi concreti in luoghi di lavoro - Valutazione dell’esposizione personale - Controllo del rumore alla sorgente - metodi per la riduzione dell’esposizione. Cenni al controllo attivo e passivo del rumore - Protettori individuali. Vibrazioni meccaniche: Fisica elementare delle vibrazioni - Risonanza - Trasmissibilità - Effetti e controllo delle vibrazioni dei macchinari nelle costruzioni e sull’uomo - Misure di vibrazioni - Leggi e norme tecniche. Controllo delle vibrazioni negli ambienti di lavoro. Acustica forense: Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici: Utilizzo dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici. Case studies in ambienti civili e di edilizia sovvenzionata. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la propagazione sonora: Utilizzo dei software per la propagazione sonora in ambiente esterno. Predisposizione dei dati in ingresso al modello. Utilizzo dei programmi GIS. Applicazione dei modelli ad interim e del modello CNOSSOS. Case studies su infrastrutture lineari (ferrovie e strade) e sorgenti industriali.
    • Metodi montecarlo nella fisica sperimentale (6 cfu)

      • Fornire conoscenza sulle metodologie statistiche avanzate per la simulazione montecarlo impiegate sia nella progettazione che nella comprensione delle risposte di complessi apparati sperimentali.
    • Topological quantum field theory (6 cfu)

      • Descrivere le applicazioni dei metodi della teoria dei campi quantizzati nel calcolo di invarianti topologici associati ai nodi ed alle varietà tridimensionali. Apprendere alcune nozioni basilari di topologia e della teoria degli invarianti polinomiali associati ai nodi. Gli argomenti discussi comprendono: teorie di gauge topologiche, operatori di linea di Wilson, relazioni di skein, calcolo perturbativo, operatori composti.
    • Attività a libera scelta (15 cfu)

      • Il Consiglio di Corso di Studio potrà indicare ogni anno attività consigliate per la libera scelta. Altre scelte dovranno essere approvate dal Consiglio di Corso di Studio.
    • Teoria delle reazioni nucleari A (6 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento, Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici.
    • Fisica stellare (9 cfu)

      • Analisi delle basi fisiche del funzionamento delle strutture stellari e descrizione delle caratteristiche delle stelle durante le fasi evolutive. Si interpreteranno le caratteristiche degli ammassi stellari nel quadro dell'evoluzione della Galassia.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali (12 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Reazioni nucleari di interesse astrofisico (9 cfu)

      • Elementi di teoria della diffusione, sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow. Metodi moderni per lo studio dei sistemi nucleari a pochi corpi: metodo di Faddeev e metodi variazionali. Studio dettagliato delle principali reazioni nucleari della catena pp e della teoria della nucleosintesi primordiale.
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Fisica teorica 1 (9 cfu)

      • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato. Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
    • Cromodinamica quantistica (9 cfu)

      • Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica delle interazioni forti, lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chirale, il problema U(1), violazioni forti di CP.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Modellizzazione dei Sistemi Complessi (6 cfu)

      • Il corso è mirato a fornire gli strumenti teorici per la modellizzazione di sistemi complessi.
    • Astrofisica extragalattica e cosmologia (6 cfu)

      • Basi della scala di distanza in cosmologia, popolazioni stellari, evoluzione delle galassie, dinamica stellare, mezzo interstellare, struttura delle galassie, ammassi galattici, materia scura e formazione, legge di Hubble per l'espansione cosmica.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle (9 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Il corso comprende una parte dedicata al follow-up delle controparti eletromagnetiche di eventi ad alta energia. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Spettroscopia dei nanomateriali (9 cfu)

      • Optical properties of the main physical systems; energy level labelling with quantum numbers and with group theory; experimental techniques: sources, detectors, spectrometers; Fourier and Raman spectroscopy; Optical microscopy and spectroscopy at the diffraction limit: epifluorescence, dark and bright field, confocal configurations. Individual emitting nanoparticles, quantum dots and chromophores. Sub-diffraction microscopy and spectroscopy: STED, PALM, STORM. Plasmon resonances: SPP and LSPR, plasmon spectroscopy. Scanning microscopy and spectroscopy: optical near-field, tip-enhanced spectroscopies, variants of scanning probe spectroscopies.
    • Simmetrie Discrete (6 cfu)

      • Il corso si propone di discutere le simmetrie discrete nella fisica delle particelle elementari. Vengono esaminati i piu’ importanti esperimenti relativi alla violazione delle simmetrie P, C, T, CP, CPT e quelli sulla conservazione del numero leptonico e di quello barionico. Le violazioni di P, C, T, CP sono inquadrate nell’ambito della teoria elettrodebole, di cui vengono discussi gli aspetti fenomenologici. The lectures are aimed to the study of the discrete symmetries in the elementary particle physics. The most important experiments related to the violation of the P, C, T, CP symmetries, as well those searching for the violation of the leptonic and the barionic number, are discussed. In particular the violations of P, C, T, CP are presented with a discussion of the related phenomenological aspects within the electroweak theory.
    • Sistemi disordinati fuori equilibrio (9 cfu)

      • Il Corso intende fornire conoscenze di base in: • Descrizione ed interpretazione del disordine in liquidi, colloidi, vetri e polimeri. • Dinamica e termodinamica degli stati di fuori equilibrio nella materia passiva e attiva. • Tecniche sperimentali di uso corrente nello studio di struttura e dinamica di sistemi disordinati. Learning outcomes: By the end of the course, students will have acquired a basic knowledge in the following areas: • Description and interpretation of disorder in liquids, colloids, glasses and polymers, • Dynamics and thermodynamics of the off-equilibrium systems in passive and active matter, • Experimental techniques currently used in studies concerning structure and dynamics of disordered systems.
    • Trattamento di immagini biomediche (9 cfu)

      • Il corso fornisce i fondamenti per la ricostruzione tomografica ed elaborazione di immagini biomediche. Sono trattati i temi della visione biologica e artificiale. Sono sviluppate esperienze dirette su sistemi di elaborazione di immagini digitali.
    • Elettrodinamica dei mezzi continui (6 cfu)

      • Il corso vuole offrire complementi di elettromagnetismo, elettrodinamica e ottica lineare e nonlineare orientati ad applicazioni moderne quali la plasmonica, i metamateriali, le altissime intensità. The course introduces some advanced topics in electrodynamics and optics (plasmonics, metamaterials, nonlinear effects, superintense fields) along with their applications.
    • Fisica del plasma sperimentale (6 cfu)

      • Vengono fornite le conoscenze di base nell’ambito della fisica del plasma sperimentale. Argomenti: parametri di plasma; ionizzazione di un gas e formazione di un plasma; sorgenti di plasma e confinamento; fenomeni radiativi e diagnostiche di plasma.
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
    • Elaborazione dei segnali Biomedici (6 cfu)

      • Fornire conoscenza su metodologie avanzate di analisi ed integrazione di segnali: filtri ottimi / adattativi, Total Least Squares, analisi a Componenti Indipendenti; rivelazione di eventi, classificazione, apprendimento e validazione.
    • Elettronica e sensori (6 cfu)

      • Il corso vuole fornire gli elementi di base dell’elettronica moderna e dei principali componenti attivi e passivi. Verranno forniti inoltre elementi di teoria e trattamento dei segnali e numerosi esempi ed applicazioni.
    • Astrofisica (9 cfu)

      • Elementi di Meccanica celeste; strutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Acustica 2 (6 cfu)

      • Il rumore delle infrastrutture di trasporto lineari: Misura e caratterizzazione del rumore da traffico stradale e ferroviario; decreti applicativi per il rumore stradale e ferroviario. Caratteristiche delle sorgenti. Confronto con i limiti normativi. Rumore da traffico aeroportuale: caratteristiche e metodi di modellizzazione. Il modello INM e sua applicazione a casi concreti. Il monitoraggio in continua e gli indicatori per la descrizione del rumore aeroportuale. Le procedure antirumore. Rumore da traffico portuale: le principali sorgenti e la loro caratterizzazione. Le linee guida per la mappatura acustica del progetto Life Nomeports. La Direttiva Europea 2002/49/CE "determinazione e gestione del rumore ambientale" e la "Good practice guide on strategic noise mapping 2": le richieste normative e gli approcci fisici e modellistici per la realizzazione delle mappe strategiche di rumore e i piani di azione. La direttiva europea UE/2015/996. Il modello CNOSSOS. Criteri esecutivi per la pianificazione, il risanamento ed il controllo delle emissioni sonore. D.M. 29/11/2000 e risanamento acustico. La priorità degli interventi. Piano d’azione e di risanamento alla luce del D.Lgs. 42/2017. Progettazione degli interventi di risanamento alla sorgente, lungo la via di propagazione e al recettore. Le verifiche di collaudo degli interventi di mitigazione: prestazioni delle pavimentazioni, delle barriere e degli infissi. Piano aziendale di risanamento acustico: pianificazione delle attività e delle priorità di intervento, modalità di esecuzione e collaudo post operam. Acustica forense. Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione.
    • Plasmi a bassa temperatura (3 cfu)

      • Plasmi "freddi" da scariche in natura e tecnologia: importanza storica, parametri tipici e leggi caratteristiche. Regimi e dispositivi per applicazioni industriali: trattamenti superficiali, microincisione, nanofabbricazione, pirolisi.
    • Plasmi Teoria Cinetica (6 cfu)

      • Equazione di Vlasov. Soluzioni stazionarie. Onde in teoria Vlasov. Smorzamento di Landau. Intrappolamento di particelle. Instabilità risonanti. L’eq. di Vlasov in plasmi magnetizzati. Verso la MHD: onde di Alfvén. L’equazione di Ohm generalizzata.
    • Fisica delle Superfici e Interfacce (3 cfu)

      • Il corso consiste in una generale introduzione alla fisica delle superfici e interfacce che mette a fuoco i concetti di base piuttosto che i dettagli specifici, ed esplora i fenomeni fisici sui quali si basano le più importanti tecniche e metodi di analisi superficiale.
    • Metodi numerici della Fisica Teorica (9 cfu)

      • Il corso propone una introduzione ad alcune tecniche di indagine numerica comuni sia alla meccanica statistica sia alla teoria quantistica dei campi nella formulazione del path-integral, basate sul calcolo della funzione di partizione mediante metodi Monte-Carlo.
    • Fisica dei dispositivi elettronici (6 cfu)

      • Il corso affronta lo studio dei fenomeni fisici che governano il funzionamento dei dispositivi a semiconduttore al fine di formulare i modelli fisico-matematici che ne consentono l'applicazione nei circuiti di elaborazione dei segnali, sia elettronici sia optoelettronici.
    • Plasmi A (6 cfu)

      • Definizione di plasma. Comportamento collettivo. Dal sistema a N corpi alla teoria di campo medio. Ruolo delle collisioni. Modello fluido e variabili macroscopiche. Equilibrio, stabilità, onde. Plasmi spaziali. Cenni di fusione magnetica e inerziale.
    • Fisica delle Particelle (9 cfu)

      • Il corso è dedicato allo studio della Fisica delle Particelle Elementari. I processi principali del Modello Standard Elettrodebole e della Cromodinamica Quantistica verranno presentati. sia negli aspetti fenomenologici che nelle problematiche sperimentali. È prevista anche un’introduzione alla fisica dei neutrini e alla violazione della simmetria CP . Infine verranno discussi le prospettive e gli sviluppi futuri . The course is devoted to the Elementary Particle Physics. The most important processes of the Electroweak Standard Model and of the Quantum Chromodynamics will be presented at phenomenological level together with the related experimental issues. An introduction to the neutrino and to the CP violation physics will be also provided. Finally future perspectives and developments will be discussed.
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Cosmologia del primo Universo A (6 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Sistemi Complessi - Dinamiche Neurali (9 cfu)

      • Il corso fornisce alcuni metodi matematici utilizzati per lo studio dei sistemi neurali. The course provides some mathematical methods for the study of neural systems.
    • Teoria delle reazioni nucleari (9 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici. Estrazione di informazioni sulla struttura nucleare mediante l'analisi di dati sperimentali. Obiettivi formativi in Inglese: Elastic scattering and the optical potential. Compound nucleus. Fission. Nuclear reactions vs. energy problems. Distorted waves. Direct reactions.Transfer. Nuclear and Coulomb Breakup. Couplings and higher order effects. Final state interactions. Exotic nuclei applications. Data analysis and nuclear structure information extraction.
    • Laboratorio di interazioni Fondamentali B (15 cfu)

      • Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole. Obiettivi formativi in Inglese: The aim of the course is to provide the basics of matter and radiation interactions, and a practical laboratory experience with single-particle detectors.
    • Fisica delle stelle compatte A (6 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs. Obiettivi formativi in Inglese: Study of the structure of White Dwarfs and Neutron Strars starting from the properties of high density matter. Study of the associated astrophysical phenomena: Pulsars, Supernovae, GRBs.
    • Cosmologia del primo universo (9 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Laboratorio di ottica quantistica B (15 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche Obiettivi formativi in Inglese: Electromagnetic waves propagation in homogeneous media. State of polarization of an electromagnetic wave. Law Refraction, Reflection. Interference. Holography. Gaussian propagation of e.m. beams. Fiber optics
    • Laboratorio di Fisica Medica B (15 cfu)

      • Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solido per la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici di media-alta complessita’, quali TAC, SPECT, PET . Inoltre verranno effettuate simulazioni a calcolatore di codici Monte Carlo. This Hands-on-laboratory covers, the charatherization of scintillators photodetectors adn solid state sensors for the mesurament of ionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed. Obiettivi formativi in Inglese: This hands-on laboratory course covers the characterization of scintillators, photodetectors and solid state sensors for the measurement of ionizing radiation fields. Experimental imaging techniques are implemented that make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as CT, SPECT, PET and MRI. Computer simulations with Monte Carlo codes are also performed.
    • Laser a Stato Solido (3 cfu)

      • Differenti classi di cristalli isolanti, sistemi di crescita. Ioni di terre rare nei cristalli (eccitazioni dei livelli, vita media radiativa e meccanismi di trasferimento di energia) Apparati sperimentali per la misura dello spettro di luminescenza e di eccitazione emesso da un cristallo. Laser tre e quattro livelli, parametri laser (sezione d'urto d'emissione, sezione d'urto d'assorbimento) Laser in regime impulsato: (Q-switching e Mode Locking) Laser ad emissione verticale (VCSEL) Laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione di 1 micron e 2 micron laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione dell'ultravioletto e del visibile.
    • Dosimetria (6 cfu)

      • Questo corso presenta una introduzione alla dosimetria delle radiazioni ionizzanti. Vengono illustrati concetti quali l’equilibrio delle particelle cariche, il teorema di reciprocità e la teoria delle cavità applicata a semplici calcoli di dose.
    • Metodi algebrici della Meccanica Quantistica (6 cfu)

      • Si studiano le basi matematiche della interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, formulazione algebrica e C* algebre, simmetrie e costruzione GNS, disuguaglianze di Bell.
    • Astrofisica Osservativa (9 cfu)

      • Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati dell'astrofisica ottica, IR, UV.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali A (6 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Astroparticelle (9 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Teoria quantistica dei solidi (9 cfu)

      • Stati elettronici nei solidi: l'approssimazione ad un elettrone e il suo superamento. Eccitoni, plasmoni e schermo dielettrico nei cristalli. L’approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delle forze sui nuclei. Definizione di fase di Berry. Superconduttivita’
    • Risonanza Magnetica Nucleare (6 cfu)

      • Il corso fornisce le conoscenze di base della RMN trattata in forma classica e quantistica. Vengono discussi i prinicipi e le tecniche della tomografia 3D con risonanza magnetica per l’imaging “in-vivo”, la spettroscopia e l’imaging funzionale.
    • Fisica teorica 2 (9 cfu)

      • Corso avanzato sulle teorie di campo quantistiche e statistiche, introdotte attraverso l'approccio funzionale del Path Integral. Rinormalizzazione. Teorie di gauge abeliane e non abeliane. Rottura di simmetria. Meccanismo di Higgs. Teorie delle interazioni fondamentali: Modello Standard. Rinormalizzazione alla Wilson e applicazioni ai fenomeni critici. Advance course of quantum and statistical field theory, introduced using the functional approach based on the Path Integral. Renormalization. Abelian and nonabelian gauge theories. Breaking of the symmetry, Higgs mechanism. Theory of fundamental interactions: Standard Model. Wilson renormalization and applications to critical phenomena.
    • Laboratorio di ottica quantistica (12 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche
    • Fisica musicale (3 cfu)

      • Il corso introduce lo studente alla descrizione fisica del suono, degli strumenti musicali e dell'elaborazione elettronica e digitale di segnali acustici.
    • Fisica dello stato solido (9 cfu)

      • Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti e reciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti. Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.
    • Macchine acceleratrici A (6 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Fisica ai collisionatori adronici (9 cfu)

      • Fisica delle particelle elementari ai collisionatori adronici, specialmente protone-protone e protone-antiprotone. Lo studio delle interazioni tra quark e gluoni, costituenti del protone, ha gia’ fornito molte scoperte fondamentali nella fisica delle particelle. Saranno presentati i principali risultati ottenuti agli acceleratori passati: ISR, SPS collider e Tevatron e saranno discusse le prospettive di Fisica al nuovo collisionatore protone protone: LHC Study of the elementary particle physics at the hadronic colliders , proton-proton and proton-antiproton. The study of the quark and gluon interactions, which are the proton constituents, already provided many fundamental discoveries in particle physics. A review of the results obtained at the past accelerators: ISR, SPS collider and Tevatron is presented together with the physics at the new proton-proton collider: LHC
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Ottica atomica (9 cfu)

      • Interazione della luce con un sistema quantistico. Raffreddamento laser. Le interazioni a due corpi tra atomi ultra-freddi e il loro controllo. Interferometria atomica e correlazioni quantistiche. Condensati di Bose-Einstein e laser atomici. I gas quantistici degeneri come sistemi semplici per studiare la fisica a molti corpi. Interactions between light and quantum systems. Laser cooling. Two-body interactions between ultra-cold atoms and their control. Atomic interferometry and quantum correlations. Bose-Einstein condensates and atom lasers. The degenerate quantum gases as simple systems to study the many-body physics.
    • Reologia (3 cfu)

      • Fluidi complessi, solidi e liquidi classici. Proprietà e misure reologiche. Cinematica e sforzi, tensore degli sforzi. Reologia dei polimeri. Reologia di altri fluidi complessi
    • Solitoni topologici e aspetti non perturbativi delle teorie di gauge (6 cfu)

      • Aspetti fondamentali dei solitoni topologici di varie codimensioni in teorie di gauge di interesse fisiche, che hanno vaste applicazioni in diversi campi di fisica. Esempi sono il monopolo di Dirac, il monopolo di 't Hooft-Polyakov, gli istantoni in teorie di Yang-Mills, e i vortici in teorie di Higgs Abeliani e teorie di gauge non-Abeliane. Elementi base di gruppi di omotopia e geometrie algebriche sara' esposto. Dopo una breve introduzione alla supersimmetria, la soluzione di Seiberg-Witten in teorie di gauge con N=2 supersimmetrie sara' discussa, con cenni allo sviluppo teorico piu' recente. Fundamental aspects of topological solitons in four dimensional gauge theories of physical interest will be introduced. The have vast number of applications in diverse fields of physics. Examples are the Dirac and 't Hooft-Polyakov monopoles, instantons in Yang-Mills theories, and vortices in Abelian Higgs model and in nonAbelian gauge theories. Basic notion of homotopy groups and algebraic geometry will be given. After a brief introduction to supersymmetry, the Seiberg-Witten solutions of N=2 supersymmetric gauge theories will be discussed, with some emphasis on the most recent theoretical developments in the related field.
    • Macchine acceleratrici (9 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni.
    • Teoria dei gruppi (3 cfu)

      • Verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazioni fisiche. Si studieranno le algebre di Lie e le loro rappresentazioni.
    • Transizioni di fase e fenomeni critici (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle transizioni di fase di seconda specie e ai fenomeni critici, teoria di Landau-Ginzburg, scaling e trasformazioni di Kadanoff, gruppo di rinormalizzazione e calcolo degli indici critici.
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.
    • Chimica Fisica Molecolare (9 cfu)

      • Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitali molecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi a guscio chiuso: equazione di Roothaan; sistemi a guscio aperto: equazioni di Pople-Nesbet. Calcolo di osservabili molecolari. Superamento dell’approssimazione Hartree-Fock: metodo della interazione di configurazioni e uso della teoria delle perturbazioni. Studio della risposta lineare.Cenno alla Teoria del Funzionale della Densità di carica (DFT).
    • Computazione e tecnologie quantistiche (6 cfu)

      • Circuiti quantistici. Stati intrecciati di EPR. Disuguglianza di Bell. Macchine di Turing classica e quantistica Realizzazioni fisiche del quantum computer: fotoni ottici, trappole ioniche, fotoni intrecciati, risonanza magnetica nucleare. Analisi di stati di Bell. Dense coding. Cenni di Teletrasporto quantistico e crittografia quantistica.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali (9 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Fisica delle stelle compatte (9 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo FMED3

    • Corso caratterizzante del curriculum
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
  • Secondo anno

  • Prova finale (45 cfu)


  • 15 cfu a scelta nel gruppo FMED

    • Corsi consigliati per il curriculum di Fisica Medica
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Elaborazione dei Segnali per la Fisica (6 cfu)

      • Caratteristiche dei segnali di interesse fisico. Trasformate di Fourier discrete e a tempo discreto. Trasformata z. Sistemi lineari tempo invarianti ad impulso finito ed infinito. Filtri digitali: principi di disegno. Segnali casuali: teorema di Wiener-Kintchine. Teorema del campionamento. Conversione D/A e A/D. Stime spettrali.
    • Metodi montecarlo nella fisica sperimentale (6 cfu)

      • Fornire conoscenza sulle metodologie statistiche avanzate per la simulazione montecarlo impiegate sia nella progettazione che nella comprensione delle risposte di complessi apparati sperimentali.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Trattamento di immagini biomediche (9 cfu)

      • Il corso fornisce i fondamenti per la ricostruzione tomografica ed elaborazione di immagini biomediche. Sono trattati i temi della visione biologica e artificiale. Sono sviluppate esperienze dirette su sistemi di elaborazione di immagini digitali.
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
    • Elaborazione dei segnali Biomedici (6 cfu)

      • Fornire conoscenza su metodologie avanzate di analisi ed integrazione di segnali: filtri ottimi / adattativi, Total Least Squares, analisi a Componenti Indipendenti; rivelazione di eventi, classificazione, apprendimento e validazione.
    • Elettronica e sensori (6 cfu)

      • Il corso vuole fornire gli elementi di base dell’elettronica moderna e dei principali componenti attivi e passivi. Verranno forniti inoltre elementi di teoria e trattamento dei segnali e numerosi esempi ed applicazioni.
    • Acustica 2 (6 cfu)

      • Il rumore delle infrastrutture di trasporto lineari: Misura e caratterizzazione del rumore da traffico stradale e ferroviario; decreti applicativi per il rumore stradale e ferroviario. Caratteristiche delle sorgenti. Confronto con i limiti normativi. Rumore da traffico aeroportuale: caratteristiche e metodi di modellizzazione. Il modello INM e sua applicazione a casi concreti. Il monitoraggio in continua e gli indicatori per la descrizione del rumore aeroportuale. Le procedure antirumore. Rumore da traffico portuale: le principali sorgenti e la loro caratterizzazione. Le linee guida per la mappatura acustica del progetto Life Nomeports. La Direttiva Europea 2002/49/CE "determinazione e gestione del rumore ambientale" e la "Good practice guide on strategic noise mapping 2": le richieste normative e gli approcci fisici e modellistici per la realizzazione delle mappe strategiche di rumore e i piani di azione. La direttiva europea UE/2015/996. Il modello CNOSSOS. Criteri esecutivi per la pianificazione, il risanamento ed il controllo delle emissioni sonore. D.M. 29/11/2000 e risanamento acustico. La priorità degli interventi. Piano d’azione e di risanamento alla luce del D.Lgs. 42/2017. Progettazione degli interventi di risanamento alla sorgente, lungo la via di propagazione e al recettore. Le verifiche di collaudo degli interventi di mitigazione: prestazioni delle pavimentazioni, delle barriere e degli infissi. Piano aziendale di risanamento acustico: pianificazione delle attività e delle priorità di intervento, modalità di esecuzione e collaudo post operam. Acustica forense. Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione.
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Sistemi Complessi - Dinamiche Neurali (9 cfu)

      • Il corso fornisce alcuni metodi matematici utilizzati per lo studio dei sistemi neurali. The course provides some mathematical methods for the study of neural systems.
    • Dosimetria (6 cfu)

      • Questo corso presenta una introduzione alla dosimetria delle radiazioni ionizzanti. Vengono illustrati concetti quali l’equilibrio delle particelle cariche, il teorema di reciprocità e la teoria delle cavità applicata a semplici calcoli di dose.
    • Risonanza Magnetica Nucleare (6 cfu)

      • Il corso fornisce le conoscenze di base della RMN trattata in forma classica e quantistica. Vengono discussi i prinicipi e le tecniche della tomografia 3D con risonanza magnetica per l’imaging “in-vivo”, la spettroscopia e l’imaging funzionale.
    • Macchine acceleratrici A (6 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni
    • Macchine acceleratrici (9 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni.
    • Chimica Fisica Molecolare (9 cfu)

      • Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitali molecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi a guscio chiuso: equazione di Roothaan; sistemi a guscio aperto: equazioni di Pople-Nesbet. Calcolo di osservabili molecolari. Superamento dell’approssimazione Hartree-Fock: metodo della interazione di configurazioni e uso della teoria delle perturbazioni. Studio della risposta lineare.Cenno alla Teoria del Funzionale della Densità di carica (DFT).
    • Elementi di fisiologia, fisiopatologia e diagnostica (6 cfu)

      • Il corso fornisce elementi di base di fisiologia e fisiopatologia: dalla cellula al tessuto all'organo/apparato, ai sistemi, all'organismo. Sono trattati esempi di integrazione delle metodologie fisiche nelle provedure cliniche di diagnosi e terapia.
    • Computing methods for experimental physics and data analysis (9 cfu)

      • Lo scopo del corso e’ l’insegnamento di tecniche di programmazione e di calcolo nel contesto della fisica sperimentale e applicata sia per quanto riguarda i software necessari all’elaborazione dei dati (data acquisition, reconstruction, simulation) sia per l’analisi dati di alto livello anche attraverso l’utilizzo di strumenti sviluppati dall’industria. Nel corso saranno affrontati alcuni linguaggi di programmazione (e.g. python) e librerie diffuse nel campo dell’analisi dati in fisica sperimentale e anche gli strumenti usati e sviluppati dalle industrie legate ai “big data”. Infine saranno introdotte le problematiche relative al calcolo parallelo e i moderni strumenti di machine learning. Sono previsti due moduli su strumenti di programmazione di utilità trasversale per la fisica sperimentale e applicata, uno incentrato sugli strumenti di base (3 CFU) e uno di approfondimento (3 CFU), e un ulteriore modulo (3 CFU) a scelta tra due programmi di approfondimento specifici per High Energy Physics o Medical Image Analysis. Argomenti e moduli: 1. Modulo

  • PIANO DI STUDIO 1 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA

    Primo anno

  • Processi astrofisici (9 cfu)

    • La fisica dell'astrofisica e le base di ossevazioni. Equilibrio statistico, processi radiativi (atomi, molecoli, processi continui termici e non), trasporto radiativo e formazione degli spettri. Idrodinamica: equazioni di moto, vorticita`, viscosita`, autosimilarita`, instabilita`, turbolenza. Applicazioni in astrofisica, e.g. venti, supernovae/novae, regioni H II, convezione, dischi d'accrescimento.
  • Relatività generale (9 cfu)

    • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo
      in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali.


      Geometric description of the the space-time in the
      presence of matter, as provided by the theory of General Relativity,
      and some of its physical applications, such as black holes,
      gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of
      the study of gravitazional phenomena.


  • Astrofisica Osservativa (9 cfu)

    • Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati dell'astrofisica ottica, IR, UV.
  • Astrofisica (9 cfu)

    • Elementi di Meccanica celeste; strutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo).
      Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
  • 9 cfu a scelta nel gruppo ASTRO 1

    • ASTRO1
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
  • 12 cfu a scelta nel gruppo GR SCELTA12

    • GR SCELTA 12
    • Laboratorio di fisica medica (12 cfu)

      • Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solido per la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici di media-alta complessita’, quali TAC, SPECT, PET . Inoltre verranno effettuate simulazioni a calcolatore di codici Monte Carlo. This Hands-on-laboratory covers, the charatherization of scintillators photodetectors adn solid state sensors for the mesurament of ionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnostic systems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed.
    • Teorie della gravitazione A (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, le soluzioni esatte più importanti, la definizione di energia del campo gravitazionale e la sua positività, la radiazione di Hawking, la teoria delle perturbazioni, e alcuni problemi legati alla quantizzazione del campo gravitazionale.
    • Teorie della gravitazione (9 cfu)

      • Dopo aver introdotto la geometria differenziale, sono presentate le formulazioni principali, lagrangiane e hamiltoniane, della gravità classica, e le soluzioni esatte più importanti. Viene studiata la definizione di energia del campo gravitazionale e dimostrata la sua positività. Sono poi trattati gli aspetti notevoli della gravità quantistica, come la radiazione di Hawking, l'entropia dei buchi neri, la formulazione perturbativa e il problema della nonrinormalizzabilità.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle A (6 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Fornire un'introduzione quantitativa alla fisica delle particelle elementari e delle loro interazioni, dal punto di vista fenomenologico e sperimentale. • To provide a quantitative introduction to the physics of elementary particles and of their interactions, from the phenomenological and experimental viewpoint.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi A (6 cfu)

      • teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare.
    • Fisica dei sistemi a molticorpi (9 cfu)

      • Teoria di Hartree-Fock, gas di elettroni, clusters metallici, quantum dots, equazione di Gross-Pitaevskii, Hartree-Fock-Bogoliubov e teoria di BCS, teoria del funzionale della densità e teoria della risposta lineare. Obiettivi formativi in Inglese: Harthree-Fock theory, electron gas, metal clusters, quantum dots, Gross-Pitaevskii equation, Hartree-Fock-Bogoliubov and BCS theory, theory of the density functional and the theory of nonlinear reply.
    • Processi astrofisici (9 cfu)

      • La fisica dell'astrofisica e le base di ossevazioni. Equilibrio statistico, processi radiativi (atomi, molecoli, processi continui termici e non), trasporto radiativo e formazione degli spettri. Idrodinamica: equazioni di moto, vorticita`, viscosita`, autosimilarita`, instabilita`, turbolenza. Applicazioni in astrofisica, e.g. venti, supernovae/novae, regioni H II, convezione, dischi d'accrescimento.
    • Sistemi planetari (6 cfu)

      • Richiami di Meccanica Celeste. Il Sistema Solare: pianeti, pianeti nani e corpi minori. caratteristiche fisiche e problematiche evolutive. Processi di evoluzione dinamica nel Sistema Solare. Evoluzione collisionale nel Sistema Solare. Processi di formazione planetaria. I pianeti extrasolari: scoperta, caratteristiche, problematiche formative ed evolutive. Pianeti abitabili e possibile vita nell'Universo"
    • Elaborazione dei Segnali per la Fisica (6 cfu)

      • Caratteristiche dei segnali di interesse fisico. Trasformate di Fourier discrete e a tempo discreto. Trasformata z. Sistemi lineari tempo invarianti ad impulso finito ed infinito. Filtri digitali: principi di disegno. Segnali casuali: teorema di Wiener-Kintchine. Teorema del campionamento. Conversione D/A e A/D. Stime spettrali.
    • Ottica quantistica e plasmi (9 cfu)

      • Competenze in Ottica Fisica, Ottica Quantistica, Applicazioni dei LASERs, Accelerazione LASER-Plasma di particelle e sorgenti secondarie di radiazione X e gamma
    • Modello standard delle interazioni fondamentali (9 cfu)

      • Modello standard delle interazioni fondamentali, implicazioni in ambito cosmologico. Standard model of the fundamental interactions, Phenomenology of fundamental interactions, Connections with cosmological issues.
    • Laboratorio di ottica quantistica A (9 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione.
    • Fisica medica (9 cfu)

      • Il corso fornisce le basi fisiche delle tecniche diagnostiche in radiologia con raggi X, in medicina nucleare, in ultrasonografia e in Risonanza Magnetica Nucleare. Saranno discussi elementi di radiobiologia, radioterapia ed imaging molecolare.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali A (9 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Fisica dei dispositivi fotonici (9 cfu)

      • Il corso mira a fornire una conoscenza dei principali costituenti di un laser a stato solido: cavita', sistema di pompaggio e mezzo attivo, dell'analisi delle dinamiche fisiche di un sistema laser, e una comprensione dei principi fisici di funzionamento e delle caratteristiche dei principali dispositivi optoelettronici, con l’attenzione rivolta in buona parte ai semiconduttori ed ai laser in particolare.
    • Misure fisiche nella Normativa Ambientale (3 cfu)

      • Rumore e vibrazioni negli ambienti di lavoro: D.Lgs. 81/08, Titolo VIII, Capo III e tecniche di misura: analisi di casi concreti in luoghi di lavoro - Valutazione dell’esposizione personale - Controllo del rumore alla sorgente - metodi per la riduzione dell’esposizione. Cenni al controllo attivo e passivo del rumore - Protettori individuali. Vibrazioni meccaniche: Fisica elementare delle vibrazioni - Risonanza - Trasmissibilità - Effetti e controllo delle vibrazioni dei macchinari nelle costruzioni e sull’uomo - Misure di vibrazioni - Leggi e norme tecniche. Controllo delle vibrazioni negli ambienti di lavoro. Acustica forense: Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici: Utilizzo dei software per la progettazione dei requisiti acustici degli edifici. Case studies in ambienti civili e di edilizia sovvenzionata. Esercitazioni pratiche sull'uso dei software per la propagazione sonora: Utilizzo dei software per la propagazione sonora in ambiente esterno. Predisposizione dei dati in ingresso al modello. Utilizzo dei programmi GIS. Applicazione dei modelli ad interim e del modello CNOSSOS. Case studies su infrastrutture lineari (ferrovie e strade) e sorgenti industriali.
    • Metodi montecarlo nella fisica sperimentale (6 cfu)

      • Fornire conoscenza sulle metodologie statistiche avanzate per la simulazione montecarlo impiegate sia nella progettazione che nella comprensione delle risposte di complessi apparati sperimentali.
    • Topological quantum field theory (6 cfu)

      • Descrivere le applicazioni dei metodi della teoria dei campi quantizzati nel calcolo di invarianti topologici associati ai nodi ed alle varietà tridimensionali. Apprendere alcune nozioni basilari di topologia e della teoria degli invarianti polinomiali associati ai nodi. Gli argomenti discussi comprendono: teorie di gauge topologiche, operatori di linea di Wilson, relazioni di skein, calcolo perturbativo, operatori composti.
    • Teoria delle reazioni nucleari A (6 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento, Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici.
    • Fisica stellare (9 cfu)

      • Analisi delle basi fisiche del funzionamento delle strutture stellari e descrizione delle caratteristiche delle stelle durante le fasi evolutive. Si interpreteranno le caratteristiche degli ammassi stellari nel quadro dell'evoluzione della Galassia.
    • Laboratorio di interazioni fondamentali (12 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, e far acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.
    • Reazioni nucleari di interesse astrofisico (9 cfu)

      • Elementi di teoria della diffusione, sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow. Metodi moderni per lo studio dei sistemi nucleari a pochi corpi: metodo di Faddeev e metodi variazionali. Studio dettagliato delle principali reazioni nucleari della catena pp e della teoria della nucleosintesi primordiale.
    • Fisica Statistica (9 cfu)

      • Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioni quantistiche. Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.
    • Fisica teorica 1 (9 cfu)

      • Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazioni fondamentali, ma anche sistemi quantistici della fisica dello stato condensato. Basics of quantum field theories, which describe fundamental interactions, but also quantum systems in condensed matter.
    • Cromodinamica quantistica (9 cfu)

      • Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica delle interazioni forti, lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chirale, il problema U(1), violazioni forti di CP.
    • Biofisica (9 cfu)

      • Il corso fornisce gli elementi di base di biofisica cellulare, e descrive le tecniche spettroscopiche e microscopiche (confocale ed a forza atomica) e di dinamica molecolare con applicazioni ai sistemi fisiologici ed alla nano-biomedicina.
    • Fisica nucleare (9 cfu)

      • Proprieta` generali dei nuclei atomici e dell'interazione nucleare. Decadimenti nucleari e radioattivita`. Passaggio della radiazione nella materia. Modelli del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Fusione nucleare e nucleosintesi stellare. Fissione Nucleare e cenni ai reattori a fissione nucleare. General properties of atomic nuclei and nuclear interaction. Nuclear decays and radioactivity. Interaction of radiation with matter. Nuclear models. Nuclear reactions. Nuclear fusion and stellar nucleosynthesis. Nuclear fission and nuclear fission reactors (hints).
    • Modellizzazione dei Sistemi Complessi (6 cfu)

      • Il corso è mirato a fornire gli strumenti teorici per la modellizzazione di sistemi complessi.
    • Astrofisica extragalattica e cosmologia (6 cfu)

      • Basi della scala di distanza in cosmologia, popolazioni stellari, evoluzione delle galassie, dinamica stellare, mezzo interstellare, struttura delle galassie, ammassi galattici, materia scura e formazione, legge di Hubble per l'espansione cosmica.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle (9 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Il corso comprende una parte dedicata al follow-up delle controparti eletromagnetiche di eventi ad alta energia. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Fisica dei plasmi (9 cfu)

      • Fondamenti: Definizione di plasma elettromagnetico Lunghezze e tempi caratteristici Frequenza di plasma Termodinamica statistica di un plasma Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi. Cenni alla turbolenza nei plasmi. Variabili macroscopiche: Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido La legge di Ohm per plasmi magnetizzati La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali Esempi di propagazione di onde in teoria fluida: onde longitudinali onde elettromagnetiche onde MHD Principali instabilità nella descrizione MHD Variabili microscopiche: Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau. Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido Dinamica nonlineare: Cenni di dinamica non lineare di un plasma: la approssimazione quasilineare e i processi di diffusione anomala Cenni di teoria della turbolenza in un plasma
    • Spettroscopia dei nanomateriali (9 cfu)

      • Optical properties of the main physical systems; energy level labelling with quantum numbers and with group theory; experimental techniques: sources, detectors, spectrometers; Fourier and Raman spectroscopy; Optical microscopy and spectroscopy at the diffraction limit: epifluorescence, dark and bright field, confocal configurations. Individual emitting nanoparticles, quantum dots and chromophores. Sub-diffraction microscopy and spectroscopy: STED, PALM, STORM. Plasmon resonances: SPP and LSPR, plasmon spectroscopy. Scanning microscopy and spectroscopy: optical near-field, tip-enhanced spectroscopies, variants of scanning probe spectroscopies.
    • Simmetrie Discrete (6 cfu)

      • Il corso si propone di discutere le simmetrie discrete nella fisica delle particelle elementari. Vengono esaminati i piu’ importanti esperimenti relativi alla violazione delle simmetrie P, C, T, CP, CPT e quelli sulla conservazione del numero leptonico e di quello barionico. Le violazioni di P, C, T, CP sono inquadrate nell’ambito della teoria elettrodebole, di cui vengono discussi gli aspetti fenomenologici. The lectures are aimed to the study of the discrete symmetries in the elementary particle physics. The most important experiments related to the violation of the P, C, T, CP symmetries, as well those searching for the violation of the leptonic and the barionic number, are discussed. In particular the violations of P, C, T, CP are presented with a discussion of the related phenomenological aspects within the electroweak theory.
    • Sistemi disordinati fuori equilibrio (9 cfu)

      • Il Corso intende fornire conoscenze di base in: • Descrizione ed interpretazione del disordine in liquidi, colloidi, vetri e polimeri. • Dinamica e termodinamica degli stati di fuori equilibrio nella materia passiva e attiva. • Tecniche sperimentali di uso corrente nello studio di struttura e dinamica di sistemi disordinati. Learning outcomes: By the end of the course, students will have acquired a basic knowledge in the following areas: • Description and interpretation of disorder in liquids, colloids, glasses and polymers, • Dynamics and thermodynamics of the off-equilibrium systems in passive and active matter, • Experimental techniques currently used in studies concerning structure and dynamics of disordered systems.
    • Trattamento di immagini biomediche (9 cfu)

      • Il corso fornisce i fondamenti per la ricostruzione tomografica ed elaborazione di immagini biomediche. Sono trattati i temi della visione biologica e artificiale. Sono sviluppate esperienze dirette su sistemi di elaborazione di immagini digitali.
    • Elettrodinamica dei mezzi continui (6 cfu)

      • Il corso vuole offrire complementi di elettromagnetismo, elettrodinamica e ottica lineare e nonlineare orientati ad applicazioni moderne quali la plasmonica, i metamateriali, le altissime intensità. The course introduces some advanced topics in electrodynamics and optics (plasmonics, metamaterials, nonlinear effects, superintense fields) along with their applications.
    • Fisica del plasma sperimentale (6 cfu)

      • Vengono fornite le conoscenze di base nell’ambito della fisica del plasma sperimentale. Argomenti: parametri di plasma; ionizzazione di un gas e formazione di un plasma; sorgenti di plasma e confinamento; fenomeni radiativi e diagnostiche di plasma.
    • Analisi statistica dei dati (9 cfu)

      • Teoria dei test statistici (sia di significato (Fisher) che di decisione (Neyman-Pearson)); teoria degli stimatori (consistenza, distorsione, sufficienza, efficenza...); studio dettagliato dei metodi di Massimo di verosimiglianza e Minimo dei quadrati. Intervalli di Confidenza.
    • Elaborazione dei segnali Biomedici (6 cfu)

      • Fornire conoscenza su metodologie avanzate di analisi ed integrazione di segnali: filtri ottimi / adattativi, Total Least Squares, analisi a Componenti Indipendenti; rivelazione di eventi, classificazione, apprendimento e validazione.
    • Elettronica e sensori (6 cfu)

      • Il corso vuole fornire gli elementi di base dell’elettronica moderna e dei principali componenti attivi e passivi. Verranno forniti inoltre elementi di teoria e trattamento dei segnali e numerosi esempi ed applicazioni.
    • Astrofisica (9 cfu)

      • Elementi di Meccanica celeste; strutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Acustica 2 (6 cfu)

      • Il rumore delle infrastrutture di trasporto lineari: Misura e caratterizzazione del rumore da traffico stradale e ferroviario; decreti applicativi per il rumore stradale e ferroviario. Caratteristiche delle sorgenti. Confronto con i limiti normativi. Rumore da traffico aeroportuale: caratteristiche e metodi di modellizzazione. Il modello INM e sua applicazione a casi concreti. Il monitoraggio in continua e gli indicatori per la descrizione del rumore aeroportuale. Le procedure antirumore. Rumore da traffico portuale: le principali sorgenti e la loro caratterizzazione. Le linee guida per la mappatura acustica del progetto Life Nomeports. La Direttiva Europea 2002/49/CE "determinazione e gestione del rumore ambientale" e la "Good practice guide on strategic noise mapping 2": le richieste normative e gli approcci fisici e modellistici per la realizzazione delle mappe strategiche di rumore e i piani di azione. La direttiva europea UE/2015/996. Il modello CNOSSOS. Criteri esecutivi per la pianificazione, il risanamento ed il controllo delle emissioni sonore. D.M. 29/11/2000 e risanamento acustico. La priorità degli interventi. Piano d’azione e di risanamento alla luce del D.Lgs. 42/2017. Progettazione degli interventi di risanamento alla sorgente, lungo la via di propagazione e al recettore. Le verifiche di collaudo degli interventi di mitigazione: prestazioni delle pavimentazioni, delle barriere e degli infissi. Piano aziendale di risanamento acustico: pianificazione delle attività e delle priorità di intervento, modalità di esecuzione e collaudo post operam. Acustica forense. Compiti del Consulente Tecnico di ufficio e del Consulente tecnico di parte. Procedure da seguire per l’espletamento del mandato. La collaborazione con il giudice per la definizione dei quesiti. La relazione tecnica e la risposta al quesito. Il tentativo di conciliazione.
    • Plasmi a bassa temperatura (3 cfu)

      • Plasmi "freddi" da scariche in natura e tecnologia: importanza storica, parametri tipici e leggi caratteristiche. Regimi e dispositivi per applicazioni industriali: trattamenti superficiali, microincisione, nanofabbricazione, pirolisi.
    • Plasmi Teoria Cinetica (6 cfu)

      • Equazione di Vlasov. Soluzioni stazionarie. Onde in teoria Vlasov. Smorzamento di Landau. Intrappolamento di particelle. Instabilità risonanti. L’eq. di Vlasov in plasmi magnetizzati. Verso la MHD: onde di Alfvén. L’equazione di Ohm generalizzata.
    • Fisica delle Superfici e Interfacce (3 cfu)

      • Il corso consiste in una generale introduzione alla fisica delle superfici e interfacce che mette a fuoco i concetti di base piuttosto che i dettagli specifici, ed esplora i fenomeni fisici sui quali si basano le più importanti tecniche e metodi di analisi superficiale.
    • Metodi numerici della Fisica Teorica (9 cfu)

      • Il corso propone una introduzione ad alcune tecniche di indagine numerica comuni sia alla meccanica statistica sia alla teoria quantistica dei campi nella formulazione del path-integral, basate sul calcolo della funzione di partizione mediante metodi Monte-Carlo.
    • Fisica dei dispositivi elettronici (6 cfu)

      • Il corso affronta lo studio dei fenomeni fisici che governano il funzionamento dei dispositivi a semiconduttore al fine di formulare i modelli fisico-matematici che ne consentono l'applicazione nei circuiti di elaborazione dei segnali, sia elettronici sia optoelettronici.
    • Plasmi A (6 cfu)

      • Definizione di plasma. Comportamento collettivo. Dal sistema a N corpi alla teoria di campo medio. Ruolo delle collisioni. Modello fluido e variabili macroscopiche. Equilibrio, stabilità, onde. Plasmi spaziali. Cenni di fusione magnetica e inerziale.
    • Fisica delle Particelle (9 cfu)

      • Il corso è dedicato allo studio della Fisica delle Particelle Elementari. I processi principali del Modello Standard Elettrodebole e della Cromodinamica Quantistica verranno presentati. sia negli aspetti fenomenologici che nelle problematiche sperimentali. È prevista anche un’introduzione alla fisica dei neutrini e alla violazione della simmetria CP . Infine verranno discussi le prospettive e gli sviluppi futuri . The course is devoted to the Elementary Particle Physics. The most important processes of the Electroweak Standard Model and of the Quantum Chromodynamics will be presented at phenomenological level together with the related experimental issues. An introduction to the neutrino and to the CP violation physics will be also provided. Finally future perspectives and developments will be discussed.
    • Fondamenti di interazione radiazione materia (9 cfu)

      • Concetti base dell’interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione. Matrice densita', larghezze spettrali, dinamica temporale. Quantizzazione del campo elettromagnetico ed emissione spontanea. Fluttuazioni nelle statistiche. Laser e maser. Risonanza magnetica. Risposta ottica lineare e non-lineare. Effetti coerenti. Micro- e nano-ottica Basic concepts of matter-radiation interaction. Transition probabilities. Density matrix, spectral linewidths, temporal dynamics. Quantization of the electromagnetic field and spontaneous emission. Statistical fluctuations. Lasers and masers. Magnetic resonance. Linear and non-linear optical response. Coherent effects. Micro- and nano-optics.
    • Cosmologia del primo Universo A (6 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Sistemi Complessi - Dinamiche Neurali (9 cfu)

      • Il corso fornisce alcuni metodi matematici utilizzati per lo studio dei sistemi neurali. The course provides some mathematical methods for the study of neural systems.
    • Teoria delle reazioni nucleari (9 cfu)

      • La diffusione elastica e il potenziale ottico. Nucleo Composto. Fissione. Problemi energetici e reazioni nucleari. Onde distorte. Reazioni dirette. Trasferimento Breakup nucleare e Coulombiano. Accoppiamenti ed effetti di ordine superiore. Interazioni nello stato finale. Applicazioni alla fisica dei nuclei esotici. Estrazione di informazioni sulla struttura nucleare mediante l'analisi di dati sperimentali. Obiettivi formativi in Inglese: Elastic scattering and the optical potential. Compound nucleus. Fission. Nuclear reactions vs. energy problems. Distorted waves. Direct reactions.Transfer. Nuclear and Coulomb Breakup. Couplings and higher order effects. Final state interactions. Exotic nuclei applications. Data analysis and nuclear structure information extraction.
    • Fisica delle stelle compatte A (6 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs. Obiettivi formativi in Inglese: Study of the structure of White Dwarfs and Neutron Strars starting from the properties of high density matter. Study of the associated astrophysical phenomena: Pulsars, Supernovae, GRBs.
    • Cosmologia del primo universo (9 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Laser a Stato Solido (3 cfu)

      • Differenti classi di cristalli isolanti, sistemi di crescita. Ioni di terre rare nei cristalli (eccitazioni dei livelli, vita media radiativa e meccanismi di trasferimento di energia) Apparati sperimentali per la misura dello spettro di luminescenza e di eccitazione emesso da un cristallo. Laser tre e quattro livelli, parametri laser (sezione d'urto d'emissione, sezione d'urto d'assorbimento) Laser in regime impulsato: (Q-switching e Mode Locking) Laser ad emissione verticale (VCSEL) Laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione di 1 micron e 2 micron laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione dell'ultravioletto e del visibile.
    • Dosimetria (6 cfu)

      • Questo corso presenta una introduzione alla dosimetria delle radiazioni ionizzanti. Vengono illustrati concetti quali l’equilibrio delle particelle cariche, il teorema di reciprocità e la teoria delle cavità applicata a semplici calcoli di dose.
    • Metodi algebrici della Meccanica Quantistica (6 cfu)

      • Si studiano le basi matematiche della interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, formulazione algebrica e C* algebre, simmetrie e costruzione GNS, disuguaglianze di Bell.
    • Astrofisica Osservativa (9 cfu)

      • Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati dell'astrofisica ottica, IR, UV.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali A (6 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Sistemi complessi (9 cfu)

      • Il corso tratta argomenti rilevanti per lo studio dei sistemi complessi. In particolare, partendo da processi stocastici e nonlineari, con relativo formalismo (ad esempio, equazioni differenziali stocastiche), si arrivera` fino al trattamento del caos in sistemi conservativi e dissipativi. Verranno sottolineati gli aspetti e applicazioni interdisciplinari, con particolare enfasi alla termodinamica fuori equilibrio. The course deals with topics relevant for the study of complex systems. In particular, starting from stochastic and nonlinear processes, with relative formalism (for example, stochastic differential equations), we will arrive to the treatment of chaos in conservative and dissipative systems. The interdisciplinary aspects and applications will be underlined, with particular emphasis on non equilibrium thermodynamics.
    • Astroparticelle (9 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Teoria quantistica dei solidi (9 cfu)

      • Stati elettronici nei solidi: l'approssimazione ad un elettrone e il suo superamento. Eccitoni, plasmoni e schermo dielettrico nei cristalli. L’approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delle forze sui nuclei. Definizione di fase di Berry. Superconduttivita’
    • Risonanza Magnetica Nucleare (6 cfu)

      • Il corso fornisce le conoscenze di base della RMN trattata in forma classica e quantistica. Vengono discussi i prinicipi e le tecniche della tomografia 3D con risonanza magnetica per l’imaging “in-vivo”, la spettroscopia e l’imaging funzionale.
    • Fisica teorica 2 (9 cfu)

      • Corso avanzato sulle teorie di campo quantistiche e statistiche, introdotte attraverso l'approccio funzionale del Path Integral. Rinormalizzazione. Teorie di gauge abeliane e non abeliane. Rottura di simmetria. Meccanismo di Higgs. Teorie delle interazioni fondamentali: Modello Standard. Rinormalizzazione alla Wilson e applicazioni ai fenomeni critici. Advance course of quantum and statistical field theory, introduced using the functional approach based on the Path Integral. Renormalization. Abelian and nonabelian gauge theories. Breaking of the symmetry, Higgs mechanism. Theory of fundamental interactions: Standard Model. Wilson renormalization and applications to critical phenomena.
    • Laboratorio di ottica quantistica (12 cfu)

      • Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione e riflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche
    • Fisica musicale (3 cfu)

      • Il corso introduce lo studente alla descrizione fisica del suono, degli strumenti musicali e dell'elaborazione elettronica e digitale di segnali acustici.
    • Fisica dello stato solido (9 cfu)

      • Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti e reciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti. Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.
    • Macchine acceleratrici A (6 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni
    • Astroparticelle A (6 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Fisica ai collisionatori adronici (9 cfu)

      • Fisica delle particelle elementari ai collisionatori adronici, specialmente protone-protone e protone-antiprotone. Lo studio delle interazioni tra quark e gluoni, costituenti del protone, ha gia’ fornito molte scoperte fondamentali nella fisica delle particelle. Saranno presentati i principali risultati ottenuti agli acceleratori passati: ISR, SPS collider e Tevatron e saranno discusse le prospettive di Fisica al nuovo collisionatore protone protone: LHC Study of the elementary particle physics at the hadronic colliders , proton-proton and proton-antiproton. The study of the quark and gluon interactions, which are the proton constituents, already provided many fundamental discoveries in particle physics. A review of the results obtained at the past accelerators: ISR, SPS collider and Tevatron is presented together with the physics at the new proton-proton collider: LHC
    • Astrofisica A (6 cfu)

      • Sstrutture autogravitanti e loro proprieta'; caratteristiche generali e proprieta' osservabili dei corpi celesti (stelle, pianeti, oggetti extragalattici, universo). Il corso mira a fornire una conoscenza di base della fisica dei corpi celesti e del linguaggio della ricerca astronomica e astrofisica.
    • Ottica atomica (9 cfu)

      • Interazione della luce con un sistema quantistico. Raffreddamento laser. Le interazioni a due corpi tra atomi ultra-freddi e il loro controllo. Interferometria atomica e correlazioni quantistiche. Condensati di Bose-Einstein e laser atomici. I gas quantistici degeneri come sistemi semplici per studiare la fisica a molti corpi. Interactions between light and quantum systems. Laser cooling. Two-body interactions between ultra-cold atoms and their control. Atomic interferometry and quantum correlations. Bose-Einstein condensates and atom lasers. The degenerate quantum gases as simple systems to study the many-body physics.
    • Reologia (3 cfu)

      • Fluidi complessi, solidi e liquidi classici. Proprietà e misure reologiche. Cinematica e sforzi, tensore degli sforzi. Reologia dei polimeri. Reologia di altri fluidi complessi
    • Solitoni topologici e aspetti non perturbativi delle teorie di gauge (6 cfu)

      • Aspetti fondamentali dei solitoni topologici di varie codimensioni in teorie di gauge di interesse fisiche, che hanno vaste applicazioni in diversi campi di fisica. Esempi sono il monopolo di Dirac, il monopolo di 't Hooft-Polyakov, gli istantoni in teorie di Yang-Mills, e i vortici in teorie di Higgs Abeliani e teorie di gauge non-Abeliane. Elementi base di gruppi di omotopia e geometrie algebriche sara' esposto. Dopo una breve introduzione alla supersimmetria, la soluzione di Seiberg-Witten in teorie di gauge con N=2 supersimmetrie sara' discussa, con cenni allo sviluppo teorico piu' recente. Fundamental aspects of topological solitons in four dimensional gauge theories of physical interest will be introduced. The have vast number of applications in diverse fields of physics. Examples are the Dirac and 't Hooft-Polyakov monopoles, instantons in Yang-Mills theories, and vortices in Abelian Higgs model and in nonAbelian gauge theories. Basic notion of homotopy groups and algebraic geometry will be given. After a brief introduction to supersymmetry, the Seiberg-Witten solutions of N=2 supersymmetric gauge theories will be discussed, with some emphasis on the most recent theoretical developments in the related field.
    • Macchine acceleratrici (9 cfu)

      • Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni.
    • Teoria dei gruppi (3 cfu)

      • Verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazioni fisiche. Si studieranno le algebre di Lie e le loro rappresentazioni.
    • Transizioni di fase e fenomeni critici (6 cfu)

      • Il corso è dedicato alle transizioni di fase di seconda specie e ai fenomeni critici, teoria di Landau-Ginzburg, scaling e trasformazioni di Kadanoff, gruppo di rinormalizzazione e calcolo degli indici critici.
    • Relatività generale (9 cfu)

      • Descrizione geometrica dello spazio e del tempo in presenza di gravi fornita dalla teoria della relativita` generale, e le sue applicazioni, come i buchi neri, radiazione gravitazionale, e la cosmologia del big bang. Aspetti sperimentali per lo studio dei fenomeni gravitazionali. Geometric description of the the space-time in the presence of matter, as provided by the theory of General Relativity, and some of its physical applications, such as black holes, gravitational waves, and Big Bang cosmology. Experimental aspects of the study of gravitazional phenomena.
    • Chimica Fisica Molecolare (9 cfu)

      • Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitali molecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi a guscio chiuso: equazione di Roothaan; sistemi a guscio aperto: equazioni di Pople-Nesbet. Calcolo di osservabili molecolari. Superamento dell’approssimazione Hartree-Fock: metodo della interazione di configurazioni e uso della teoria delle perturbazioni. Studio della risposta lineare.Cenno alla Teoria del Funzionale della Densità di carica (DFT).
    • Computazione e tecnologie quantistiche (6 cfu)

      • Circuiti quantistici. Stati intrecciati di EPR. Disuguglianza di Bell. Macchine di Turing classica e quantistica Realizzazioni fisiche del quantum computer: fotoni ottici, trappole ioniche, fotoni intrecciati, risonanza magnetica nucleare. Analisi di stati di Bell. Dense coding. Cenni di Teletrasporto quantistico e crittografia quantistica.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali (9 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Fisica delle stelle compatte (9 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs.
  • Secondo anno

  • Fisica stellare (9 cfu)

    • Analisi delle basi fisiche del funzionamento delle strutture stellari e descrizione delle caratteristiche delle stelle durante le fasi evolutive. Si interpreteranno le caratteristiche degli ammassi stellari nel quadro dell'evoluzione della Galassia.
  • Prova finale (45 cfu)


  • 9 cfu a scelta nel gruppo ASTR

    • Corsi consigliati il per il curriculum di Astronomia e Astrofisica
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle A (6 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Sistemi planetari (6 cfu)

      • Richiami di Meccanica Celeste. Il Sistema Solare: pianeti, pianeti nani e corpi minori. caratteristiche fisiche e problematiche evolutive. Processi di evoluzione dinamica nel Sistema Solare. Evoluzione collisionale nel Sistema Solare. Processi di formazione planetaria. I pianeti extrasolari: scoperta, caratteristiche, problematiche formative ed evolutive. Pianeti abitabili e possibile vita nell'Universo"
    • Reazioni nucleari di interesse astrofisico (9 cfu)

      • Elementi di teoria della diffusione, sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow. Metodi moderni per lo studio dei sistemi nucleari a pochi corpi: metodo di Faddeev e metodi variazionali. Studio dettagliato delle principali reazioni nucleari della catena pp e della teoria della nucleosintesi primordiale.
    • Astrofisica extragalattica e cosmologia (6 cfu)

      • Basi della scala di distanza in cosmologia, popolazioni stellari, evoluzione delle galassie, dinamica stellare, mezzo interstellare, struttura delle galassie, ammassi galattici, materia scura e formazione, legge di Hubble per l'espansione cosmica.
    • Metodologie sperimentali per la fisica delle astroparticelle (9 cfu)

      • Il corso presenta la strumentazione e le tecniche sperimentali per l'osservazione di sorgenti astrofisiche nel dominio delle alte energie. Le diverse strumentazioni sono discusse partendo dagli ordini di grandezza delle quantita' da misurare (flussi, spettri...). I rivelatori di fotoni e di particelle sono trattati come i blocchi fondamentali prima di discutere le loro integrazione in strumentazione complessa per esperimenti a Terra e dallo spazio. La strumentazione e le tecniche per la fisica delle astroparticelle sono trattati discutendo le diverse regioni come aree di ricerca: astrofisica X, astrofisica gamma, astrofisica con raggi cosmici, astrofisica con neutrini, astrofisica gravitazionale, ricerca di materia oscura. Le conoscenze acquisite forniranno agli studenti interessati ad una tesi nel campo delle astroparticelle la conoscenza della strumentazione e delle tecniche di osservazione di sorgenti astrofisiche ad alta energia per lavorare alla strumentazione, pianificare ed eseguire le osservazioni. Il corso comprende una parte dedicata al follow-up delle controparti eletromagnetiche di eventi ad alta energia. Una parte del corso e' dedicata agli archivi pubblici di dati di esperimenti di alte energie e ai metodi di analisi dei dati, con esercitazioni in classe su dati (open data) di astrofisica X, astrofisica gamma, di inteferometri gravitazionali.
    • Fisica del plasma sperimentale (6 cfu)

      • Vengono fornite le conoscenze di base nell’ambito della fisica del plasma sperimentale. Argomenti: parametri di plasma; ionizzazione di un gas e formazione di un plasma; sorgenti di plasma e confinamento; fenomeni radiativi e diagnostiche di plasma.
    • Cosmologia del primo Universo A (6 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Fisica delle stelle compatte A (6 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs. Obiettivi formativi in Inglese: Study of the structure of White Dwarfs and Neutron Strars starting from the properties of high density matter. Study of the associated astrophysical phenomena: Pulsars, Supernovae, GRBs.
    • Cosmologia del primo universo (9 cfu)

      • Il corso si propone di fornire una panoramica coerente della cosmologia del primo Universo ed il formalismo necessario a comprendere la letteratura scientifica di base attinente. I principali temi trattati saranno la cosmologia inflazionaria, la teoria delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo; i processi di produzione di fondi di onde gravitazionali.
    • Astroparticelle (9 cfu)

      • Il modello cosmologico standard. Evoluzione dell'universo dal punto di vista della fisica delle particelle elementari (FPE). Residui cosmologici. Obiettivo: le possibili soluzioni in FPE al problema della massa oscura ed i relativi test sperimentali.
    • Fisica delle Onde Gravitazionali (9 cfu)

      • Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nella prima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dalla Relatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità di rivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massima informazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultima parte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.
    • Fisica delle stelle compatte (9 cfu)

      • Studio della struttura delle stelle nane bianche e delle stelle di neutroni a partire dalle proprieta` della materia ad alte densita`. Fenomeni astrofisici associati: Pulsars, Supernovae, GRBs.

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