Fisica Statistica Ed Informatica 2015/2016

CORSO DI FISICA APPLICATA (2CFU) + FISICA MEDICA (4 CFU)

ELEMENTI BASE di FISICA APPLICATA

Grandezze fondamentali, Unità di Misura, Sistema Internazionale

Vettori e Generalità sulla strumentazione fisica, Calibrazione e tarature, Sensibilità e affidabilità di strumenti di misura

Laboratorio : Errori (casuale, sistematico, di sensibilità) esempi pratici, trasferimento di dati al medico ed importanza dell'errore

Forze, Lavoro, Energia, Potenza, Energia Potenziale e Cinetica

PRIMO ESONERO

Campo Elettrico nel vuoto

Campo magnetico nel vuoto

Campo elettromagnetico

Campo elettrico in un dielettrico

Campo magnetico in un dielettrico

Spettro elettromagnetico, applicazioni di spettro em, radiazioni ionizzanti e non ionizzanti,  relazione lunghezza d'onda e frequenza

SECONDO ESONERO

Fisica Medica

OTTICA GEOMETRICA

1) Generalità sulla luce: fenomeni luminosi e definizione di indice di rifrazione. Approssimazione dell’ottica geometrica. Le leggi della riflessione e della rifrazione. Riflessione totale interna. Dispersione della luce e legge di Cauchy. Prisma rifrangente ed angolo di deviazione minima. Principio di Fermat.

2) Sistemi ottici e formazione delle immagini: generalità, definizioni e convenzioni: punti coniugati; ingrandimento lineare, longitudinale, trasversale ed angolare.

i) Diottro piano e sferico: legge dei punti coniugati; costruzione grafica delle immagini, ingrandimento.

Lenti spesse e lenti sottili: legge dei punti coniugati; formule per gli ingrandimenti.

Determinazione dei punti cardinali di una lente

ii) Specchi piani e curvi: approssimazione di Gauss.

iii) Sistemi ottici centrati: Formazione delle immagini e punti coniugati. Punti e piani cardinali. Sistemi ottici composti.

iv) Invariante di Helmholtz-Lagrange.

v) Cenni sulle aberrazioni ottiche.

3) Alcuni strumenti ottici: cenni sulla struttura dell’occhio umano: immagine retinica, angolo ed ingrandimento visuali, difetti dell'occhio (miopia, presbiopia ecc). Strumenti ottici semplici: camera oscura, camera fotografica, obiettivi ed oculari, lente d'ingrandimento.

Misura dell’ingrandimento visuale di un microscopio semplice

TERZO ESONERO

OTTICA ONDULATORIA

1) Onde elettromagnetiche: onde meccaniche e onde luminose; definizioni ed esempi. Onde piane e sferiche. Il concetto di coerenza di sorgenti luminose. Alcuni metodi per realizzare sorgenti coerenti. Esperimento di Young. Il principio di Huygens-Fresnel.

2) Interferenza: interferenza di due onde monocromatiche piane. Interferenza di due sorgenti coerenti. Interferenza di N sorgenti coerenti.

3) Diffrazione: La diffrazione da una fenditura lineare. Diffrazione da N fenditure lineari. Il reticolo di diffrazione: minimi, massimi principali, massimi secondari e relative intensità. La formula del reticolo.

Applicazioni in laboratorio ed esempi

4) Potere risolutivo degli strumenti ottici: limiti imposti dalla diffrazione; definizione del potere risolutivo di: fenditura, apertura

POLARIZZAZIONE DELLA LUCE

1) Birifrangenza: birifrangenza naturale, esperimento di Malus, esperienze di Arago-Fresnel. Ipotesi elettromagnetica delle onde luminose (Maxwell). Interpretazione degli esperimenti in termini di polarizzazione.

2) Stati di polarizzazione della luce: polarizzazione lineare, ellittica (circolare).

3) Metodi di polarizzazione: polarizzazione per riflessione, per birifrangenza, per assorbimento selettivo (dicroismo lineare e circolare). Descrizione del Polaroid.

4) Laser: principio di funzionamento e principali applicazioni

QUARTO ESONERO