LABORATORIO DI FISICA DELLA MATERIA
cod. 1004219

Anno accademico 2011/12
3° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Fisica sperimentale (FIS/01)
Field
Sperimentale e applicativo
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
72 ore
di attività frontali
9 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Al di là dei contenuti specifici relativi alle tecniche sperimentali di Fisica della Materia impiegate nel corso, esso si propone da un lato di far comprendere i concetti basilari della fisica moderna nella loro manifestazione concreta, dall'altro di far maturare nello studente una sensibilità sperimentale. Quest'ultima si concretizza nell'imparare a usare la strumentazione; nello sviluppare un senso critico rispetto ai risultati ottenuti, riconoscendone i limiti di confidenza e imparando ad es. individuare le cause di possibili errori sistematici, o a riconoscere eventuali malfunzionamenti delle apparecchiature; nel trattare correttamente i dati sperimentali; nel tenere una buona condotta di laboratorio.

Prerequisiti

Fisica classica; trattamento statistico dei dati sperimentali.

Contenuti dell'insegnamento

Il corso si articola in due parti, una per trimestre, in ciascuna delle quali lo studente svolge due esperimenti a scelta.
Nel primo trimestre, allo studente è dato di scegliere tra un gruppo di esperimenti classici della fisica moderna (esperimenti di Millikan, di Thomson e di Franck-Hertz, effetto fotoelettrico, spettro del corpo nero) che prevedono una interazione minima dello studente con l'apparato di misura, ed esperienze con apparato "aperto", che richiedono dunque un certo sforzo nella progettazione e nell'allestimento dell'esperimento (studio del moto Browniano, spettroscopie ottiche di assorbimento e di flurescenza, misura della viscosità in una transizione sol-gel).
Nel secondo trimestre, il nucleo fondamentale dell'offerta è costituito dalle risonaze magnetiche, nucleare (due esperimenti) e di spin elettronico. Altri esperimenti proposti sono lo studio della transizione superconduttiva con una misura di trasporto, e della dipendenza angolare del momento del raggio gamma diffuso nello scattering Compton.

Programma esteso

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Bibliografia

Richard A.L. Jones, "Soft Condensed Matter"; Eisberg Resnick “Quantum physics";
Charles Kittel, "Introduzione alla fisica dello stato solido";
D. Preston E. Dietz, "The art of experimental physics"

Metodi didattici

Ciascuna delle due parti del corso è aperta da alcune lezioni frontali introduttive (tipicamente 3 lezioni), volte a offrire il bagaglio teorico e tecnico-strumentale essenziale alla comprensione degli esperimenti. Successivamente, lo studente è condotto a svolgere, in gruppo con altri uno-due compagni, due esperimenti di laboratorio a scelta su un ventaglio di esperimenti proposti, per un impegno medio di 6 sessioni (4 ore ciscuna) per esperimento. Le sessioni di laboratoriosono organizzate su due turni a frequenza settimanale, per un impegno del docente che risulta quindi raddoppiato rispetto alla durata nominale del corso. Ciò da un lato è reso necessario dal numero limitato di postazioni sperimentali, dall'altro consente al docente di seguire adeguatamente gli studenti nell'esecuzione del lavoro sperimentale, soprattutto nella fase iniziale. Nel corso degli esperimenti, lo studente è comunque stimolato a sviluppare una autonomia crescente nell'uso della strumentazione e nell'analisi dei risultati ottenuti.

Modalità verifica apprendimento

La verifica dell'apprendimento ha luogo innanzitutto nelle sessioni di laboratorio, grazie alla presenza assidua del docente. Successivamente lo studente è tenuto a presentare una relazione su ciascun esperimento svolto, descrivendo in essa in sufficiente dettaglio l'obiettivo dell'esperimento, la strumentazione a disposizione, e i risultati conseguiti. L'esame consiste in un colloquio vertente sulla discussione delle relazioni stesse.

Altre informazioni

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