Corso di studi: Fisica (Laurea magistrale)16.pdf · Obiettivi formativi: Gli obiettivi formativi del corso di Laurea Magistrale in Fisica, comprendono: ... Sistemi complessi 9 Teoria

Corso di studi: Fisica (Laurea magistrale)Denominazione: FisicaDipartimento : FISICAClasse di appartenenza: LM-17 FISICAObiettivi formativi: Gli obiettivi formativi del corso di Laurea Magistrale in Fisica, comprendono:

- una solida e approfondita preparazione culturale nei diversi campi della Fisica;- un’approfondita conoscenza delle moderne strumentazioni di misura e delle tecniche di analisi dei dati;- un’approfondita conoscenza di strumenti matematici ed informatici di supporto;- una rigorosa padronanza del metodo scientifico di indagine;- una elevata preparazione scientifica e operativa in almeno una delle discipline che caratterizzano la classe: Astrofisica, Biofisica,Elettronica, Fisica Applicata, Fisica Medica, Fisica della Materia, Fisica dello Spazio, Fisica Nucleare, Fisica Subnucleare eAstroparticellare, Fisica Teorica, e Geofisica.- attitudine ad inserirsi nel mondo della ricerca scientifica o in realtà lavorative che necessitino di elevate conoscenze scientifiche etecnologiche.Per questo scopo, il corso di Laurea Magistrale e’ articolato in curricula che rispondono a specifiche esigenze formative, e checorrispondono a linee di ricerca attive presso il Dipartimento di Fisica o presso Istituzioni ad esso collegate.La preparazione raggiunta nella Laurea Magistrale, si qualifica per mezzo di conoscenze specifiche che, a seconda del curriculumscelto, assumono la forma di:- una conoscenza approfondita degli aspetti fondamentali della fisica teorica e una conoscenza operativa dei metodi matematici e dicalcolo numerico e simbolico. In particolare, lo studente apprenderà la teoria dei campi classici e quantizzati e conoscenze di caratterefenomenologico in modo da ottenere una formazione completa e non unicamente polarizzata sugli aspetti teorici e matematici dellafisica;- un’approfondita comprensione e capacità operativa per un’attività di ricerca in una larga varietà di problematiche della Fisica dellaMateria, come fisica atomica e molecolare, fisica dei plasmi, elettronica quantistica, biofisica, fisica dello stato solido, fisica dei liquidi esistemi disordinati, fisica delle superfici e delle interfacce, fisica computazionale. Ciascunadi queste aree di ricerca coinvolge preparazione sia teorica sia sperimentale;- conoscenze teoriche e fenomenologiche insieme con capacità operative per un’attività di ricerca nel campo della Fisica delleparticelle nucleari e subnucleari, della fisica delle onde gravitazionali e di quella delle particelle d’origine cosmica.- una conoscenza approfondita degli aspetti fondamentali dell’astrofisica e della fisica dello spazio, con i legami che intercorrono tra leevidenze astrofisiche e la fisica di base. Saranno sviluppati gli aspetti teorici e sperimentali della disciplina;- un’approfondita comprensione e capacità operativa per un’attività di ricerca e di inserimento in differenti settori di lavoro, nel campodella Fisica Medica, con particolare attenzione allo sviluppo di dispositivi fisici per diagnostica biomedica.

Numero stimato immatricolati: 70Requisiti di ammissione: I requisiti curriculari per l'ammissione al corso di Laurea Magistrale sono 90 CFU maturati nei SSD di Fisica

(SSD FIS/01-08). Sono ammessi inoltre i laureati in Fisica, classe 25, Curriculum "Fisica dei Materiali", in possesso di 75 CFUmaturati nei SSD di Fisica più 30 CFU maturati nei SSD di Chimica.

Specifica CFU: Per i corsi cattedratici e di laboratorio la corrispondenza tra crediti e ore di didattica frontale viene stabilita al momentodella Programmazione Didattica nel rispetto del vigente Regolamento Didattico di Ateneo.

Modalità determinazione voto di Laurea: La Commissione dell’esame di Laurea formula il proprio giudizio considerando la carrieracomplessiva del candidato ed in particolare:- l’intero percorso formativo del candidato analizzando:a) i voti degli esami da lui sostenuti;b) la consistenza scientifica e la coerenza del suo piano di studi.- il valore scientifico del lavoro svolto nella Tesi di Laurea, tenendo conto in particolarea) dell’autonomia dimostrata dal candidato nello svolgimento del lavoro di tesi;b) della qualita’ dell’elaborato scritto e dell’esposizione orale;c) dell'originalita’ dimostrata dal candidato;d) del contributo personale del candidato ai risultati ottenuti.Il voto di Laurea e’ espresso in centodecimi. La Commissione giudicatrice su proposta del Presidente, può attribuire la lode con parereunanime.

Attività di ricerca rilevante: Il Dipartimento di Fisica di Pisa ha una importante e riconosciuta tradizione di ricerca in ambitointernazionale. Le attuali linee di ricerca possono essere brevemente riassunte come segue:

Fisica teorica: Interazioni fondamentali; Teoria quantistica dei campi; Fisica statistica; Fenomeni critici; Fisica dello stato condensato;Sistemi a molto corpi quantistici; Sistemi disordinati; Fisica Nucleare; Fisica dello stato solido.

Fisica della materia:NanoLab; Fenomeni non lineari, raffreddamento laser, onde di materia, quantum simulations; Metrologia e Spettroscopia ad altarisoluzione; Spettroscopia con sorgenti coerenti e simulazione numerica per lo studio di polimeri e glassformers; Fisica in campi laserintensi e ultrabrevi; Cristalli Liquidi; Comportamento non lineare e stocastico di sistemi fisici; Ablazione Laser; Fenomeni collettivi neiplasmi; Spettroscopia lineare e non lineare nel regime di moto lento; Proprieta’ elettroniche, ottiche e di trasporto di nanostrutture disemiconduttori; Fisica dei polimeri, liquidi super raffreddati e vetri; Comportamento dielettrico e proprietà di trasporto di sistemimacromolecolari; Dinamica elettrone fonone ed effetto Jahn-Teller; Dinamica non lineare nei plasmi; Spettroscopia a radiofrequenzaed elettronica quantistica; Nuovi materiali per applicazioni laser.

Astronomia e astrofisica:Cosmologia/struttura ed evoluzione galattica; Astrofisica delle alte energie/Fisica astroparticellare; Mezzo interstellare; Sistemasolare/Pianeti extrasolari; Plasma/MHD/Fluidi; Astrofisica stellare.

Fisica applicata:Ricerca e sviluppo in adroterapia. Sviluppi e applicazioni dei fotomoltiplicatori al silicio alla tomografia ad emissione di positroni.Diagnosi coadiuvata dal Computer.Applicazioni delle sorgenti Thomson di raggi X. Immagini a contrasto di fase. Nuove tecniche diindagine micro TC a raggi X. Sviluppi per Imaging funzionale e relativa strumentazione.Sviluppi per risonanza magnetica standard econ campi ultra elevati.

Research and Development in Hadrontherapy. Developments and applications of Silicon Photomultiplier to Positron EmissionTomography. Computer Aided Detection. Applications on X-ray Thomson sources. X-ray Phase contrast imaging. New techniques inX-ray micro CT. Development for Functional Imaging and Related Instrumentation. Developments for standard and ultra-high-fieldMagnetic Resonance Imaging.

Fisica delle interazioni fondamentali:

CMS; ATLAS; MEG; BABAR; LHCb; AMS02; NA62; TOTEM; GLAST/FERMI; CREAM; NEMO; MAGIC; VIRGO; ANTARES; GGG;PVLAS; PLASMONIX.

Rapporto con il mondo del lavoro: I risultati delle indagini svolta da AlmaLaurea e consorzi simili mostrano per i laureati in Fisica pree post riforma una situazione occupazionale positiva, con evidenze che contraddicono luoghi comuni molto diffusi circa la mancanzadi lavoro per chi intraprende questo tipo di studi. I laureati in Fisica hanno il più alto tasso di occupazione in assoluto (sia dopo unoche dopo cinque anni), anche rispetto alle lauree del gruppo Scientifico, oltre il 90%. Il problema in Italia, dunque, non sembra esseretanto l’ingresso dei laureati nel mondo del lavoro quanto piuttosto il loro numero ridotto. Per questo, e lo si va dicendo da tempo e dapiù parti autorevoli, le iscrizioni a Fisica sono da incentivare.Le prospettive professionali dei laureati in fisica, la cui preparazione e' ampiamente riconosciuta ed apprezzata anche a livellointernazionale, sono segnalate attualmente nell'industria (ad es. settori elettronico, informatico e biomedico), nelle aree in cui e'richiesta la capacita' di costruire modelli di realtà complesse (ad es. banche, imprese finanziarie, società di consulenza) nel mondodella ricerca scientifica (enti di ricerca, imprese, università) e nella scuola.La laurea in Fisica è necessaria per l'iscrizione alla Scuola di Specializzazione in Fisica Medica, che apre al mondo del lavoro delFisico nel Sistema Sanitario Nazionale.

Informazioni aggiuntive: La struttura della Laurea Magistrale prevede specifici percorsi formativi attraverso l’attivazione di curriculacorrelati alle attivita' di ricerca svolte nel Dipartimento di Fisica e nelle realta' scientifiche e culturali presenti nel territorio, quali laScuola Normale Superiore, la Scuola S. Anna, il CNR, l'INFN, l'ARPAT. Per questo il Corso di Studi prevede di arricchire l'offertaformativa anche con il contributo di docenti esterni appartenenenti a queste istituzioni.Studenti che intendano seguire orientamenti non esplicitamente previsti sono invitati a presentare i loro piani di studio correlatieventualmente con una sommaria indicazione delle ragioni delle loro scelte; tali piani saranno esaminati dalla Commissione DidatticaParitetica ed approvati, su conforme parere della Commissione, dal Consiglio dei Corsi di Studio delle Classi di Fisica.

DECRETO RETTORALE DEL 04/08/2009 N. 11038

Curriculum: PIANO DI STUDIO 4 - FISICA TEORICA2

Primo anno (57 CFU)

Insegnamento CFU

Fisica teorica 2 9

Fisica teorica 1 9

Gruppo: GR SCELTA 15 15

Gruppo: TEO3 6

Gruppo: TEO2 9

Gruppo: TEO1 9

Secondo anno (63 CFU)

Insegnamento CFU

Prova finale 45

Gruppo: TEO 18

Curriculum: PIANO DI STUDIO 2 - INTERAZIONI FONDAMENTALI2

Primo anno (48 CFU)

Insegnamento CFU

Particelle elementari 1 9

Laboratorio di interazioni fondamentali 12

Fisica teorica 1 9


Gruppo: IF1 6


Insegnamento CFU


Prova finale 45

Gruppo: IF 18

Curriculum: PIANO DI STUDIO 5 - FISICA DELLA MATERIA2

Primo anno (57 CFU)

Insegnamento CFU

Laboratorio di ottica quantistica 12

Struttura della materia 2 9


Gruppo: FMAT3 6

Gruppo: FMAT1 9

Gruppo: FMAT2 9


Insegnamento CFU

Prova finale 45

Gruppo: FMAT 9

Gruppo: FMATB 9

Curriculum: PIANO DI STUDIO 3 - FISICA MEDICA2

Primo anno (60 CFU)

Insegnamento CFU

Laboratorio di fisica medica 12

Fisica medica 9


Gruppo: FMED2 9

Gruppo: FMED1 9

Gruppo: FMED3 6


Insegnamento CFU

Prova finale 45

Gruppo: FMED 15

Curriculum: PIANO DI STUDIO 1 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA2

Primo anno (57 CFU)

Insegnamento CFU

Relativita' generale 9

Processi astrofisici 9

Fisica nucleare 9

Astrofisica 9

Tecniche astrofisiche 1 9



Insegnamento CFU

Fisica stellare 9

Prova finale 45

Gruppo: ASTR 9

Gruppi per attività a scelta nel CDS Fisica

Gruppo FMAT3 (6 CFU)

Descrizione: caratterizzanti FIS05

Attività contenute nel gruppo

Nome CFU

Astrofisica A 6

Astroparticelle A 6

Gruppo ASTR (9 CFU)

Descrizione: Corsi consigliati per il curriculum di Astronomia e Astrofisica


Nome CFU

Astroparticelle 9

Astrofisica extragalattica e cosmologia 6

Astroparticelle A 6

Fluidodinamica 9

Gravitazione sperimentale 3

Plasmi A 6

Sistemi planetari 6


Gruppo FMAT (9 CFU)

Descrizione: Corsi consigliati per il curriculum di Fisica della Materia


Nome CFU

Chimica Fisica Molecolare 9

Fisica dei dispositivi fotonici 9

Fluidodinamica 9

Ottica atomica 9

Ottica quantistica 9

Plasmi 9

Sistemi complessi 9

Teoria quantistica dei solidi 9

Gruppo IF (18 CFU)

Descrizione: Corsi consigliati per il curriculum di Fisica delle Interazioni Fondamentali


Nome CFU

Analisi statistica dei dati 9

Fisica ai collisionatori 9

Fisica nucleare 9

Fisica teorica 2 9

Macchine acceleratrici 9



Gruppo FMED (15 CFU)

Descrizione: Corsi consigliati per il curriculum di Fisica Medica


Nome CFU


Biofisica 9

Dosimetria 6

Elaborazione dei Segnali per la Fisica 6

Fisica nucleare 9

Macchine acceleratrici A 6


Risonanza Magnetica Nucleare 6


Gruppo TEO (18 CFU)

Descrizione: Corsi consigliati per il curriculum di Fisica teorica


Nome CFU

Cromodinamica quantistica 9

Fisica nucleare 9

Fisica Statistica 9

Modello standard delle interazioni fondamentali 9


Sistemi complessi 9

Gruppo TEO3 (6 CFU)

Descrizione: Corso caratterizzante - Fisica Teorica


Nome CFU

Astrofisica A 6

Astroparticelle A 6

Gruppo TEO1 (9 CFU)



Nome CFU


Laboratorio di interazioni fondamentali A 9

Laboratorio di ottica quantistica A 9

Gruppo TEO2 (9 CFU)



Nome CFU

Fisica dello stato solido 9

Fisica nucleare 9



Gruppo FMED2 (9 CFU)

Descrizione: Corso caratterizzante del curriculum


Nome CFU

Biofisica 9



Descrizione: Corso caratterizzante del curriculum


Nome CFU

Astrofisica A 6

Astroparticelle A 6


Descrizione: Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica della Materia


Nome CFU

Fisica dello stato solido 9

Fluidodinamica 9


Descrizione: Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica della Materia


Nome CFU

Fisica Statistica 9

Fisica teorica 1 9

Gruppo IF1 (6 CFU)

Descrizione: Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica delle Interazioni Fondamentali


Nome CFU

Astrofisica A 6

Astroparticelle A 6


Descrizione: Corso caratterizzante per il curriculum di Fisica Medica


Nome CFU

Fisica Statistica 9

Fisica teorica 1 9

Gruppo FMATB (9 CFU)

Descrizione: Corso consigliato per il curriculum di Fisica della Materia


Nome CFU

Fisica nucleare 9

Nome CFU

Fluidodinamica 9


Gruppo GR SCELTA 12 (12 CFU)

Descrizione: GR SCELTA 12


Nome CFU

Acustica 2 6

Algoritmi di Spettroscopia 3

Complementi di meccanica quantistica 6

Computazione quantistica 3

Elaborazione dei segnali 6

Elettronica e sensori 6

Fisica ai collisionatori adronici 9

Fisica Atomica 3

Fisica delle Onde Gravitazionali 9

Fisica delle Onde Gravitazionali A 6

Fisica delle stelle compatte 6

Fisica delle Superfici e Interfacce 3

Fisica musicale 3

Metodi montecarlo nella fisica sperimentale 6

Misure fisiche nella Normativa Ambientale 3

Particelle elementari 2A 6

Plasmi B 6

Plasmi C 6

Reazioni nucleari di interesse astrofisico 9


Teoria delle reazioni nucleari 6

Topological quantum field theory 6

Transizioni di fase e fenomeni critici 6

Trattamento di immagini biomediche 9

Gruppo GR SCELTA 15 (15 CFU)

Descrizione: GR SCELTA 15


Nome CFU

Acustica 2 6

Algoritmi di Spettroscopia 3

Complementi di meccanica quantistica 6

Computazione quantistica 3

Elaborazione dei segnali 6

Elettronica e sensori 6

Fisica ai collisionatori adronici 9

Fisica Atomica 3

Fisica delle stelle compatte 6

Fisica delle Superfici e Interfacce 3

Fisica musicale 3

Metodi montecarlo nella fisica sperimentale 6

Misure fisiche nella Normativa Ambientale 3

Particelle elementari 2A 6

Nome CFU

Plasmi B 6

Plasmi C 6

Reazioni nucleari di interesse astrofisico 9


Teoria delle reazioni nucleari 6

Topological quantum field theory 6

Transizioni di fase e fenomeni critici 6

Trattamento di immagini biomediche 9

Attività formative definite nel CDS Fisica

Astroparticelle (9 CFU)

Obiettivi formativi: 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.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Acustica 2 (6 CFU)

Obiettivi formativi: Fornire allo studente gli approfondimenti su argomenti di acustica ambientale, sulle tecniche avanzate di misure,sui modelli matematici di simulazione e sui loro limiti di applicazione.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova orale

Algoritmi di Spettroscopia (3 CFU)

Obiettivi formativi: Algoritmi numerici per la spettroscopia e per la fisica. Sviluppo di algoritmi grafici di interesse fisico inambiente tipo Unix sotto il sistema X-Window.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Stesura di un programma grafico di interesse fisico.

Analisi statistica dei dati (9 CFU)

Obiettivi formativi: 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 deiquadrati. Intervalli di Confidenza.


Astrofisica (9 CFU)

Obiettivi formativi: 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.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame scritta e orale.

Astrofisica A (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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.

Propedeuticità: fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova orale

Astrofisica extragalattica e cosmologia (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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'espansionecosmica.


Astrometria moderna (3 CFU)

Obiettivi formativi: Fornire le nozioni base dell'astrometria a partire dall'astronomia sferica classica sino alle misure di posizionemoderne, da Terra e dallo spazio, con nuove definizioni di sistemi di coordinate, di scale temporali e di algoritmi di riduzione dati.


Astroparticelle A (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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.

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova orale

Attività a libera scelta (15 CFU)

Obiettivi formativi: Il Consiglio di Corso di Studio potrà indicare ogni anno attività consigliate per la libera scelta. Altre sceltedovranno essere approvate dal Consiglio di Corso di Studio.

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: esame scritto e/o orale

Attività a libera scelta (12 cfu) (12 CFU)

Obiettivi formativi: Il Consiglio di Corso di Studio potrà indicare ogni anno attività consigliate per la libera scelta. Altre sceltedovranno essere approvate dal Consiglio di Corso di Studio

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: esame scritto e/o orale

Biofisica (9 CFU)

Obiettivi formativi: 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.


Chimica Fisica Molecolare (9 CFU)

Obiettivi formativi: Struttura delle molecole. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica di una molecola: orbitalimolecolari e determinanti di Slater. Metodo di Hartree-Fock e relative equazioni. Energie orbitali e teorema di Koopmans. Sistemi aguscio 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).


Complementi di fisica nucleare (6 CFU)

Obiettivi formativi: processi e ampiezza di collisione, onde parziali, lunghezza di diffusione, teorema ottico, funzioni di Green,approssimazione di Born, matrice di transizione, approssimazioni WKB ed eikonale, ampiezza di transizione semiclassica


Complementi di meccanica quantistica (6 CFU)

Obiettivi formativi: Unità naturali e le varie interazioni. Applicazioni dell’equazione di Schroedinger : e.m. , superconduttività egiunzione Josephson, il sistema K-K(barra) e violazione di CP.


Computazione quantistica (3 CFU)

Obiettivi formativi: Circuiti quantistici. Stati intrecciati di EPR. Disuguglianza di Bell. Macchine di Turing classica e quantisticaRealizzazioni fisiche del quantum computer: fotoni ottici, trappole ioniche, fotoni intrecciati, risonanza magnetica nucleare. Analisi distati di Bell. Dense coding. Cenni di Teletrasporto quantistico e crittografia quantistica.


Cosmologia e astroparticelle (6 CFU)

Obiettivi formativi: Proprietà delle particelle elementari, espansione omogenea di particelle, radiazione di fondo, fluttuazioniquantistiche nel modello cosmologico standard, modello di inflazione, materia oscura, energia oscura, costante cosmologica.


Cromodinamica quantistica (9 CFU)

Obiettivi formativi: Simmetrie delle interazioni forti, teorie di gauge non-abeliane, BRS, libertà asintotica delle interazioni forti,lagrangiane fenomenologiche di bassa energia, simmetria chiarale, il problema U(1), violazioni forti di CP.


Decoerenza in Meccanica Quantistica (3 CFU)

Obiettivi formativi: Teorie Q(uantistiche) della ricerca attuale. Limite classico. Misure di D(ecoerenza). Meccanismi di D; sistemibipartiti. Informazione Q. Teorema di Bell.


Didattica della Fisica (6 CFU)

Obiettivi formativi: il corso intende fornire ad uno studente con una buona preparazione di base le conoscenze e le tecniche utili alladidattica della fisica a diversi livelli scolastici.

Propedeuticità: la frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova di esame orale

Dosimetria (6 CFU)

Obiettivi formativi: Questo corso presenta una introduzione alla dosimetria delle radiazioni ionizzanti. Vengono illustrati concettiquali l’equilibrio delle particelle cariche, il teorema di reciprocità e la teoria delle cavità applicata a semplici calcoli di dose.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame scritta e orale.

Econofisica (3 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso impartisce nozioni atte ad analizzare un sistema complesso (il mercato finanziario) con le metodologiedella fisica statistica e della termodinamica fuori dall'equilibrio. A fine corso, gli studenti avranno appreso elementi di calcolostocastico e di probabilità; nozioni relative al mercato finanziario e una introduzione alla matematica finanziaria (opzioni; giustoprezzo; concetti legati al mercato efficiente); nozioni relative all'invarianza di scala e alle transizioni di fase in sistemi con gerarchiadiscreta; nozioni relative all'analisi di serie temporali e spaziali (correlazioni, alberi gerarchici, spanning tree).


Elaborazione dei segnali (6 CFU)

Obiettivi formativi: Fornire conoscenza su metodologie avanzate di analisi ed integrazione di segnali: filtri ottimi / adattativi, TotalLeast Squares, analisi a Componenti Indipendenti; rivelazione di eventi, classificazione, apprendimento e validazione.


Elaborazione dei Segnali per la Fisica (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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.

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: esame orale

Elettronica dei sistemi digitali (6 CFU)

Obiettivi formativi: Obiettivo del corso è sviluppare nello studente la capacità di sintesi di sistemi elettronici digitali. Gli argomentitrattati includono: livelli di astrazione dei sistemi digitali, flusso di sviluppo di un sistema digitale, linguaggi di descrizione hardware,VHDL, architetture combinatorie e sequenziali, progettazione gerarchica e parametrica, sincronizzazione, famiglie logiche, FPGA. Ilmetodo didattico si compone di una parte teorica e una parte di esercitazione numerica per mezzo di simulazioni e laboratorio.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Progetto in itinere e prova scritta.

Elettronica e sensori (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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.


Fisica ai collisionatori (9 CFU)

Obiettivi formativi: Fisica delle particelle elementari ai collisionatori. Saranno presentati risultati ottenuti in passato in collisionielettrone positrone, protone-protone e protone-antiprotone e i recenti i risultati ottenuti al nuovo collisionatore: LHC.In Inglese: Study of the elementary particle physics at the particle colliders , mainly proton-proton and proton-antiproton but also inelectron-positron collisions. The study electron-positron and 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 and in electron-positron collisions is presented together with the physics at the new proton-protoncollider: LHC


Fisica ai collisionatori adronici (9 CFU)

Obiettivi formativi: 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 delleparticelle. Saranno presentati i principali risultati ottenuti agli acceleratori passati: ISR, SPS collider e Tevatron e saranno discussele 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 andgluon interactions, which are the proton constituents, already provided many fundamental discoveries in particle physics. A reviewof the results obtained at the past accelerators: ISR, SPS collider and Tevatron is presented together with the physics at the newproton-proton collider: LHC


Fisica Atomica (3 CFU)

Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è di presentare una semplice introduzione alla fisica delle sorgenti laser,giustificato dall’ampio uso che si fa di questi dispositivi.


Fisica dei dispositivi elettronici (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso affronta lo studio dei fenomeni fisici che governano il funzionamento dei dispositivi a semiconduttore alfine di formulare i modelli fisico-matematici che ne consentono l'applicazione nei circuiti di elaborazione dei segnali, sia elettronicisia optoelettronici.


Fisica dei dispositivi fotonici (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso mira a fornire una conoscenza dei principali costituenti di un laser a stato solido: cavita', sistema dipompaggio e mezzo attivo, dell'analisi delle dinamiche fisiche di un sistema laser, e una comprensione dei principi fisici difunzionamento e delle caratteristiche dei principali dispositivi optoelettronici, con l’attenzione rivolta in buona parte ai semiconduttoried ai laser in particolare.


Fisica dei neutrini (6 CFU)

Obiettivi formativi: Sono presentate le caratteristiche fenomenologiche e sperimentali dei vari tipi di neutrini segnatamente alla lorointerazione con la materia e al fenomeno dell’oscillazione mettendo in evidenza il ruolo dei neutrini nella fisica delle particelleelementari specie come possibili testimoni di nuova fisica. Si discutera’ anche la rilevanza dei neutrini nell’astrofisica: neutrini solarie da supernova e anche nella cosmologia: neutrini da big bang e neutrini cosmici di altissima energia.


Fisica dei sistemi a molticorpi (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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 del plasma sperimentale (6 CFU)

Obiettivi formativi: Vengono fornite le conoscenze di base nell’ambito della fisica del plasma sperimentale. Argomenti: parametri diplasma; ionizzazione di un gas e formazione di un plasma; sorgenti di plasma e confinamento; fenomeni radiativi e diagnostiche diplasma.


Fisica della transizione vetrosa (3 CFU)

Obiettivi formativi: Il Corso discute la trasformazione dei liquidi non cristallizzabili e dei sistemi polimerici in solidi amorfi. Lostudente e' introdotto allo studio dei sistemi fuori dall'equilibrio termodinamico tramite semplici modelli statistici.


Fisica delle Onde Gravitazionali (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nellaprima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dallaRelatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità dirivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massimainformazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultimaparte è dedicata ad approfondire il funzionamento dei rivelatori e i settori dove le attività di ricerca e sviluppo sono più attive.

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova Orale

Fisica delle Onde Gravitazionali A (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso presenta in maniera unitaria le problematiche della ricerca nel campo delle onde gravitazionali. Nellaprima parte vengono esaminate le caratteristiche della radiazione gravitazionale, generazione e rivelazione, come previste dallaRelatività Generale. Successivamente sono descritte le varie sorgenti e le loro caratteristiche in funzione delle possibilità dirivelazione. Si discutono le tecniche di elaborazione del segnale che consento di estrarre in presenza di rumore la massimainformazione dai dati, giungendo, dopo una descrizione dei rivelatori attualmente in funzione, agli ultimi risultati ottenuti. L'ultimaparte 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 (6 CFU)

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


Fisica delle Superfici e Interfacce (3 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso consiste in una generale introduzione alla fisica delle superfici e interfacce che mette a fuoco i concetti dibase piuttosto che i dettagli specifici, ed esplora i fenomeni fisici sui quali si basano le più importanti tecniche e metodi di analisisuperficiale.


Fisica dello stato solido (9 CFU)

Obiettivi formativi: Elettroni in un potenziale periodico unidimensionale. Descrizione geometrica dei cristalli: reticoli diretti ereciproci. Il gas di elettroni. Livelli di energia elettronici nei solidi. Dinamica reticolare. Proprieta' ottiche di semiconduttori e isolanti.Aspetti fondamentali della fisica dei semiconduttori.


Fisica medica (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso fornisce le basi fisiche delle tecniche diagnostiche in radiologia con raggi X, in medicina nucleare, inultrasonografia e in Risonanza Magnetica Nucleare. Saranno discussi elementi di radiobiologia, radioterapia ed imagingmolecolare.


Fisica Molecolare (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso vuole fornire le nozioni per lo studio teorico e sperimentale della spettroscopia molecolare, in particolarelo studio della meccanica quantistica e della teroia dei gruppi applicate all'interpretazione degli spettri molelcolari; i metodisperimentali della spettroscopiamolecolare, l'analisi degli spettri infrarossi e a microonde.


Fisica musicale (3 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso introduce lo studente alla descrizione fisica del suono, degli strumenti musicali e dell'elaborazioneelettronica e digitale di segnali acustici.

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova di esame orale.

Fisica nucleare (9 CFU)

Obiettivi formativi: struttura e modelli dei nuclei, urti fra nucleoni, scambio di un pione e simmetria chirale, reazioni nucleari, ciclodell’idrogeno, ciclo CNO, sintesi di elementi pesanti.


Fisica Statistica (9 CFU)

Obiettivi formativi: Statistiche quantistiche, sistemi a molti corpi quantistici, transizione di fase e fenomeni critici, transizioniquantistiche.

Quantum statistics, manybody quantum systems, phase transitions and critical phenomena, quantum transitions.Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Fisica stellare (9 CFU)

Obiettivi formativi: Analisi delle basi fisiche del funzionamento delle strutture stellari e descrizione delle caratteristiche delle stelledurante le fasi evolutive. Si interpreteranno le caratteristiche degli ammassi stellari nel quadro dell'evoluzione della Galassia.


Fisica teorica 1 (9 CFU)

Obiettivi formativi: Fornire le basi della teoria di campo quantistica, che è generalmente utilizzata per descrivere le interazionifondamentali, 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.Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame scritta e orale.

Fisica teorica 2 (9 CFU)

Obiettivi formativi: Funzionali generatori e azione efficace, rinormalizzazione, path integral, simmetria BRS, decadimenti deboli,simmetrie dinamiche delle interazioni forti, gruppo chirale, modello sigma, teorie di gauge non-abeliane, libertà asintotica.


Fluidodinamica (9 CFU)

Obiettivi formativi: Si studia la dinamica di fluidi neutri e di plasmi non magnetizzati, con accenno alla evoluzione non lineare e alleonde d'urto non collisionali. Si studia la propagazione di onde elettromagnetiche in plasmi disomogenei.


Fluidodinamica computazionale (6 CFU)

Obiettivi formativi: Nozioni matematiche generali e classificazione delle equazioni alle derivate parziali. Metodi alle differenze finiteapplicate a problemi ellittici. Metodi basati sulla formulazione variazionale applicati ad equazioni ellittiche. Problemi non stazionari.Problemi di convezione-diffusione


Fondamenti della meccanica quantistica (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso si propone di analizzare i principi basilari della meccanica quantistica, che riguardano sia gli aspettimatematici sia quelli fenomenologici e interpretativi legati anche al problema della misura.


Gravitazione sperimentale (3 CFU)

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova di esame orale

Laboratorio di fisica medica (12 CFU)

Obiettivi formativi: Nel corso di laboratorio viene effettuata la caratterizzazione di scintillatori, fotorivelatori e sensori allo stato solidoper la misura di campi di radiazioni ionizzanti. Saranno implementate tecniche sperimentali di imaging con sistemi diagnostici dimedia-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 ofionasing radiation fields. Experimental immaging techiques are implemented and make use of medium/high complexity diagnosticsystems, such as, CT, SPECT and PET.Computer simulationswith Monte Carlo codes are also performed.


Laboratorio di interazioni fondamentali (12 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, efar acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.

Propedeuticità: La frequenza e' obbligatoriaReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prove di laboratorio e verifica orale

Laboratorio di interazioni fondamentali A (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una conoscenza di base dell'interazione tra radiazione e materia, efar acquisire una pratica di laboratorio con rivelatori di particelle singole.


Laboratorio di ottica quantistica (12 CFU)

Obiettivi formativi: Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione eriflessione. Interferenza. Olografia. Progazione gaussiana dei fasci e.m. Fibre ottiche

Propedeuticità: La frequenza e' obbligatoriaReteirabilità: 1

Modalità di verifica finale: Prove di laboratorio e verifica orale

Laboratorio di ottica quantistica A (9 CFU)

Obiettivi formativi: Propagazione delle onde e.m. in mezzi omogenei. Stato di polarizzazione di un onda e.e. Legge di rifrazione eriflessione.


Laser a Stato Solido (3 CFU)

Obiettivi formativi: 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 micronlaser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione dell'ultravioletto e del visibile.


Macchine acceleratrici (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoni.Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Macchine acceleratrici A (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso presenterà i principii e i modi di funzionamento di acceleratori di elettroni e di protoniReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova Orale

Metodi algebrici della Meccanica Quantistica (6 CFU)

Obiettivi formativi: Si studiano le basi matematiche della interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, formulazionealgebrica e C* algebre, simmetrie e costruzione GNS, disuguaglianze di Bell.


Metodi di simulazione in struttura della materia. (6 CFU)

Obiettivi formativi: Questo corso ha lo scopo di fornire gli elementi per calcolo numerico, modellistica e simulazioni al calcolatoredella dinamica di sistemi condensati su scale spazio-temporali da atomica a micrometrica. Saranno brevemente illustrate teorie emodelli, approfonditi metodi numerici, algoritmi di simulazione e loro implementazioni, e applicazioni a sistemi d’interesse attuale(grafene, bio-materiali, …).Il corso avrà anche una parte pratica: gli studenti saranno avviati all’utilizzo di codici di uso comune, freeware e facilmenteinstallabili, per consentire l’uso interattivo durante le lezioni.

Propedeuticità: frequenza fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova orale

Metodi montecarlo nella fisica sperimentale (6 CFU)

Obiettivi formativi: Fornire conoscenza sulle metodologie statistiche avanzate per la simulazione montecarlo impiegate sia nellaprogettazione che nella comprensione delle risposte di complessi apparati sperimentali.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale

Metodi numerici della Fisica Teorica (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso propone una introduzione ad alcune tecnichedi indagine numerica comuni sia alla meccanica statisticasia alla teoria quantistica dei campi nella formulazionedel path-integral, basate sul calcolo della funzionedi partizione mediante metodi Monte-Carlo.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova orale con eventuale discussione di un progetto

specifico su una delle tematiche del corso.

Misura delle costanti fondamentali (3 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso si propone di descrivere gli aspetti essenziali degli esperimenti di grande precisione; la prima parteintroduce le nozioni di base mentre nella seconda si analizzano in dettaglio alcuni esperimenti importanti. Si conclude con unaccenno al problema della variazione delle costanti.


Misure fisiche nella Normativa Ambientale (3 CFU)

Obiettivi formativi: Fornire allo studente gli approfondimenti su argomenti di acustica ambientale, sulla normativa in materia e sulleleggi vigenti.


Modellizzazione dei Sistemi Complessi (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso è mirato a fornire gli strumenti teorici per la modellizzazione di sistemi complessi.Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Modello standard delle interazioni fondamentali (9 CFU)

Obiettivi formativi: Modello standard delle interazioni fondamentali, implicazioni in ambito cosmologico.

Standard model of the fundamental interactions,Phenomenology of fundamental interactions, Connections withcosmological issues.


Ottica atomica (9 CFU)

Obiettivi formativi: Interazione della luce con un sistema quantistico. Raffreddamento laser. Le interazioni a due corpi tra atomiultra-freddi e il loro controllo. Interferometria atomica e correlazioni quantistiche. Condensati di Bose-Einstein e laser atomici. I gasquantistici 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 andatom lasers. The degenerate quantum gases as simple systems to study the many-body physics.

Propedeuticità: fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova orale

Ottica quantistica (9 CFU)

Obiettivi formativi: Competenze in Ottica Fisica, Ottica Quantistica, Applicazioni dei LASERs, Accelerazione LASER-Plasma diparticelle e sorgenti secondarie di radiazione X e gamma

Propedeuticità: Tutti gli esami del triennio. La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Particelle elementari 1 (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso consiste nella introduzione alla fisica delle particelle elementari dal punto di vista sperimentale efenomenologico.


Particelle elementari 2 (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso tratterà argomenti avanzati di fisca delle particelle elementari, con particolare riferimento al modellostandard e alle sue evoluzioni


Particelle elementari 2A (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso tratterà argomenti avanzati di fisca delle particelle elementari, con particolare riferimento al modellostandard e alle sue evoluzioni


Plasmi (9 CFU)

Obiettivi formativi: Definizione di plasma. Comportamento collettivo. Dal sistema a N corpi alla teoria di campo medio. Ruolo dellecollisioni. Modello fluido e variabili macroscopiche. Equilibrio, stabilità, onde. Plasmi spaziali. Cenni di fusione magnetica einerziale.


Plasmi A (6 CFU)

Obiettivi formativi: Definizione di plasma. Comportamento collettivo. Dal sistema a N corpi alla teoria di campo medio. Ruolo dellecollisioni. Modello fluido e variabili macroscopiche. Equilibrio, stabilità, onde. Plasmi spaziali. Cenni di fusione magnetica einerziale.


Plasmi a bassa temperatura (3 CFU)

Obiettivi formativi: 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 B (6 CFU)

Obiettivi formativi: Equazione di Vlasov. Soluzioni stazionarie. Onde in teoria Vlasov. Smorzamento di Landau. Intrappolamento diparticelle. Instabilità risonanti. L’eq. di Vlasov in plasmi magnetizzati. Verso la MHD: onde di Alfvén. L’equazione di Ohmgeneralizzata.


Plasmi C (6 CFU)

Obiettivi formativi: Plasmi relativistici in campi elettromagnetici superintensi: teoria di base, fenomeni caratteristici, applicazioni allafusione inerziale e all'accelerazione di particelle cariche.


Problemi astrofisici (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso intende trattare alcuni dei principali problemi dell'astrofisica moderna, illustrando in modo interdisciplinarele differenti tecniche necessarie per affrontare i problemi cosmici.


Processi astrofisici (9 CFU)

Obiettivi formativi: La fisica dell'astrofisica e le base di ossevazioni. Equilibrio statistico, processi radiativi (atomi, molecoli, processicontinui 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, dischid'accrescimento.


Prova finale (45 CFU)

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Preparazione di un elaborato scritto e presentazione orale

Reazioni nucleari di interesse astrofisico (9 CFU)

Obiettivi formativi: Elementi di teoria della diffusione, sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow. Metodi moderni per lostudio dei sistemi nucleari a pochi corpi: metodo di Faddeev e metodi variazionali. Studio dettagliato delle principali reazioninucleari della catena pp e della teoria della nucleosintesi primordiale.


Relativita' generale (9 CFU)

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

Geometric description of the the space-time in thepresence 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 ofthe study of gravitazional phenomena.


Reologia (3 CFU)

Obiettivi formativi: Fluidi complessi, solidi e liquidi classici. Proprietà e misure reologiche. Cinematica e sforzi, tensore degli sforzi.Reologia dei polimeri. Reologia di altri fluidi complessi


Risonanza Magnetica Nucleare (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso fornisce le conoscenze di base della RMN trattata in forma classica e quantistica. Vengono discussi iprinicipi e le tecniche della tomografia 3D con risonanza magnetica per l’imaging “in-vivo”, la spettroscopia e l’imaging funzionale.


Sistemi complessi (9 CFU)

Obiettivi formativi: Formativi: Fornisce alcuni metodi fondamentali per lo studiodei sistemi complessi, e alcune delle applicazioni in ambitointerdisciplinare.

It provides the basics of asome fundamental methods forthe study of complex systems, and some of their applications ininterdisciplinary contexts.


Sistemi integrabili (6 CFU)

Obiettivi formativi: Si descrivono alcuni sistemi statistici o quantistici in basse dimensioni che sono esattamente risolubili, ovverosistemi per i quali si conosce l’espressione esatta della matrice S oppuree si conoscono i valori delle osservabili.


Sistemi planetari (6 CFU)

Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Solitoni topologici e aspetti non perturbativi delle teorie di gauge (6 CFU)

Obiettivi formativi: Aspetti fondamentali dei solitoni topologici di varie codimensioni in teorie di gauge di interesse fisiche, che hannovaste applicazioniin diversi campi di fisica. Esempi sono il monopolo di Dirac, il monopolo di 't Hooft-Polyakov, gli istantoni in teorie di Yang-Mills, e ivortici 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, lasoluzione 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 havevast number of applications in diverse fields of physics. Examples are the Dirac and 't Hooft-Polyakov monopoles, instantons inYang-Mills theories, and vortices in Abelian Higgs model and in nonAbelian gauge theories. Basic notion of homotopy groups andalgebraic geometry will be given. After a brief introduction to supersymmetry, the Seiberg-Witten solutions of N=2 supersymmetricgauge theories will be discussed, with some emphasis on the most recent theoretical developments in the related field.

Propedeuticità: La frequenza a lezioni ed esrcitazioni è fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova orale

Spettroscopia a microonde (3 CFU)

Obiettivi formativi: Il fenomeno della risonanza magnetica. Mezzi giromagnetici. Paramagnetismo elettronico e nucleare. Matricedensita’. Approcci alla risonanza magnetica. Equazioni di Bloch. Tempi di rilassamento longitudinale e trasversale. Coefficienti diassorbimento e dispersione.


Struttura della materia 2 (9 CFU)

Obiettivi formativi: Interazione radiazione-materia. Matrice densità. Fluttuazioni nelle statistiche classica e quantistiche. Laser emaser. Risonanza magnetica.


Struttura e reazioni di nuclei esotici (9 CFU)

Obiettivi formativi: Estensione delle conoscenze di fisica nucleare di base ai nuclei con anomalo numero N/Z mediante lo studio didati sperimentali con appropriati modelli di struttura e reazioni.

Propedeuticità: FREQUENZA FORTEMENTE CONSIGLIATAReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova orale

Supersimmetria (6 CFU)

Obiettivi formativi: Verranno introdotti il concetto di supersimmetria insieme con i principali modelli di teorie di campo che larealizzano. Si studieranno le cariche supersimmetriche, formalismo dei supercampi, teorie di gauge supersimmetriche.


Tecniche astrofisiche 1 (9 CFU)

Obiettivi formativi: Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati dell'astrofisica ottica, IR, UV.Propedeuticità: La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Tecniche astrofisiche 2 (6 CFU)

Obiettivi formativi: Insegnamento delle tecniche osservative e di analisi dati della radioastronomia e dell'astrofisica delle alteenergie.


Teoria dei gruppi (3 CFU)

Obiettivi formativi: verranno esposti i principi fondamentali della teoria dei gruppi, sia gli aspetti matematici che le applicazionifisiche. Si studieranno le algebre di Lie e le loro rappresentazioni.


Teoria della rinormalizzazione (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso è dedicato alla formulazione perturbativa della teoria deicampi quantistici mediante l'integrale funzionale, con l'obiettivofinale di dimostrare la consistenza del modello standard a tutti gliordini. Gli argomenti principali trattati nel corso sono laregolarizzazione dimensionale, la rinormalizzazione per powercounting, la rinormalizzabilità delle teorie di gauge, il gruppo dirinormalizzazione, le anomalie, la cancellazione delle anomalie digauge a tutti gli ordini, le teorie conformi.


Teoria della rinormalizzazione A (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso è dedicato alla formulazione perturbativa della teoria deicampi quantistici mediante l'integrale funzionale, con l'obiettivofinale di dimostrare la consistenza del modello standard a tutti gliordini. Gli argomenti principali trattati nel corso sono laregolarizzazione dimensionale, la rinormalizzazione per powercounting, la rinormalizzabilità delle teorie di gauge, il gruppo dirinormalizzazione, le anomalie.


Teoria delle forze nucleari (6 CFU)

Obiettivi formativi: Richiami di teoria dello diffusione e teoria dei campi. L'interazione pione-nucleone; potenziale di scambio di unpione; diffusione pione-nucleone a basse energie. La simmetria chirale; la teoria delle perturbazioni chirali; derivazione delle forze a2 e 3 nucleoni.


Teoria delle reazioni nucleari (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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 mediantel'analisi di dati sperimentali.


Teoria delle stringhe (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso è dedicato ad una esposizione introduttiva alla teoria delle stringhe relativistiche (eventualmentesupersimmetriche) con particolare riferimento ad una possibile unificazione delle interazioni fondamentali.


Teoria quantistica dei campi nella fisica dello stato condensato (9 CFU)

Obiettivi formativi: Teoria di campo quantistica per la descrizione disistemi a molti corpi, fenomeni critici e transizioni quantistiche.

Quantum field theories to describe many body systems,critical phenomena and quantum transitions.


Teoria quantistica dei solidi (9 CFU)

Obiettivi formativi: Stati elettronici nei solidi: l'approssimazione ad un elettrone e il suo superamento. Eccitoni, plasmoni e schermodielettrico nei cristalli. L’approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delleforze sui nuclei. Definizione di fase di Berry. Superconduttivita’


Teorie della gravitazione (9 CFU)

Obiettivi formativi: Dopo aver introdotto la geometria differenziale, sono presentate le formulazioni principali, lagrangiane ehamiltoniane, della gravità classica, e le soluzioni esatte più importanti. Viene studiata la definizione di energia del campogravitazionale e dimostrata la sua positività. Sono poi trattati gli aspetti notevoli della gravità quantistica, come la radiazione diHawking, l'entropia dei buchi neri, la formulazione perturbativa e il problema della nonrinormalizzabilità.

Propedeuticità: la frequenza è fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: prova orale

Teorie della gravitazione A (6 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso è dedicato alle formulazioni principali, lagrangiane ehamiltoniane, della gravità classica, le soluzioni esatte piùimportanti, la definizione di energia del campo gravitazionale e lasua positività, la radiazione di Hawking, la teoria delle perturbazioni, e alcuni problemi legati alla quantizzazione del campogravitazionale.


Teorie di gauge supersimmetriche (6 CFU)

Obiettivi formativi: Verrà introdotto il concetto di supersimmetria come possibile simmetria fondamentale della Natura, e verràdiscussa l'algebra della supersimmetria come uniche possibili generalizzazione del gruppo di Poincare'non banali. Verrà esposta lastruttura delle teorie di gauge in 4 dimensioni con supersimmetrie, anche con il formalismo dei supercampi.Si discuteranno sia la caratteristica del modello standard delle interazioni fondamentali con le estensione supersimmetricaminimale, che i recenti sviluppi sulle teorie di gauge e teorie superconformi con N=2 supersimmetrie.

The concept of the supersymmetry is introduced as a possible fundamental symmetry of the Nature, and the supersymmetryalgebra is discussed as the only possible nontrivial generalization of the Poincare' algebra. The structure of the supersymmetricgauge theories, including the superfield formalism, is explained.Both the characteristics of the minimum supersymmetric extension of the standard model and the recent developments in N=2supersymmetric gauge theories and superconformal theories.

Propedeuticità: La frequenza a lezioni ed esercitazioni è fortemente consigliataReteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova Orale

Teorie quantistiche dei campi (6 CFU)

Obiettivi formativi: Alcuni degli sviluppi più recenti delle teorie quantistiche di campo, come le teorie topologiche o di gravitàquantistica, il ruolo delle soluzioni classiche nelle teorie di gauge o le teorie di unificazione delle interazioni fondamentali.


Topological quantum field theory (6 CFU)

Obiettivi formativi: Descrivere le applicazioni dei metodi della teoria dei campi quantizzati nel calcolo di invarianti topologiciassociati ai nodi ed alle varietà tridimensionali. Apprendere alcune nozioni basilari di topologia e della teoria degli invariantipolinomiali associati ai nodi. Gli argomenti discussi comprendono: teorie di gauge topologiche, operatori di linea di Wilson, relazionidi skein, calcolo perturbativo, operatori composti.

Propedeuticità: La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata.Reteirabilità: 1Modalità di verifica finale: Prova d'esame orale.

Transizioni di fase e fenomeni critici (6 CFU)

Obiettivi formativi: 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.


Trattamento di immagini biomediche (9 CFU)

Obiettivi formativi: Il corso fornisce i fondamenti per la ricostruzione tomografica ed elaborazione di immagini biomediche. Sonotrattati i temi della visione biologica e artificiale. Sono sviluppate esperienze dirette su sistemi di elaborazione di immagini digitali.


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