INGEGNERIA FISICA Università Ca’ Foscari Venezia Lista … · 2020. 7. 27. · M. Bramanti: Esercitazioni di Analisi Matematica 1, Esculapio Modalità di verifica dell'apprendimento

INGEGNERIA FISICA Università Ca’ Foscari Venezia

Lista Insegnamenti

• Primo Anno (2020/2021): Programmi definitivi

• Secondo Anno (2021/2022): Programmi provvisori

• Terzo Anno (2022/2023): Programmi provvisori

• Insegnamenti a scelta: Programmi brevi

INGEGNERIA FISICA

Università Ca’ Foscari Venezia

Insegnamenti Obbligatori Primo Anno (2020/2021)

Programmi definitivi

Insegnamento: [CT0560] ANALISI MATEMATICA I (coorte: 2020)

Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio (*) (min 25 caratteri)

Il corso di ANALISI MATEMATICA I è una delle attività formative di base del corso di laurea in Ingegneria Fisica, e consente agli/alle studenti di acquisire la conoscenza e la comprensione dei principali concetti dell'analisi matematica, bagaglio culturale fondamentale in ogni disciplina di ambito scientifico. L'obiettivo formativo specifico dell’insegnamento è quello di fornire conoscenze delle suddette materie in modo da permettere agli/alle studenti di sviluppare le competenze necessarie ad affrontare problemi di tipo matematico. Particolare attenzione viene dato all'insegnare a sviluppare un ragionamento logico, capacità fondamentale per approcciare problemi di analisi, che sono alla base di diversi problemi nelle altre materie scientifiche.

Risultati di apprendimento attesi

1. Conoscenza e comprensione i) Conoscere i concetti base dell'Analisi Matematica. ii) Conoscere e saper utilizzare il calcolo infinitesimale, comprendere le nozioni di limiti, derivate e integrali. iii) Conoscere le definizioni e il simbolismo matematico. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. i) Saper ragionare in modo logico e saper utilizzare il simbolismo matematico in modo appropriato. ii) Comprendere l'analisi matematica e saper impostare una strategia per risolvere problemi. iii) Saper riconoscere il ruolo della matematica nelle altre scienze. 3. Capacità di giudizio i) Saper valutare la consistenza logica dei risultati, sia in ambito teorico sia nel caso di problemi matematici concreti. ii) Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi del metodo applicato e tramite il controllo dei risultati ottenuti. iii) Saper valutare la possibilità di approcci alternativi di fronte a problemi di tipo matematico. 4. Abilità comunicative i) Saper comunicare le conoscenze apprese utilizzando una terminologia appropriata, anche in forma scritta. ii) Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, formulando domande coerenti e proponendo idee alternative per risolvere i problemi trattati. 5. Capacità di apprendimento i) Saper prendere appunti in maniera efficace, saper selezionare e raccogliere le informazioni a seconda della loro importanza e priorità. ii) Saper consultare i testi indicati dal docente, e saper individuare fonti di reperimento alternative, anche attraverso l'interazione con il docente. iii) Saper sfruttare le nozioni imparate per svolgere correttamente un problema matematico.

Prerequisiti

Buona formazione matematica a livello dei programmi di Liceo e Istituti di Scuola Secondaria Superiore: algebra e geometria elementare, geometria analitica, equazioni e disequazioni algebriche, conoscenza base della trigonometria e delle equazioni trigonometriche, conoscenza delle funzioni matematiche di base e delle loro proprietà (potenze, esponenziali e logaritmi). E' fortemente consigliato seguire il PRECORSO-MATEMATICA GENERALE [CT0110].

Contenuti

I contenuti del corso consistono negli elementi classici dell'analisi matematica in una variabile reale. In sintesi, dopo aver richiamato alcuni prerequisiti: Funzioni di una variabile reale: definizioni e loro proprietà elementari. Limiti di funzioni: teoremi fondamentali e operazioni. Successioni e serie numeriche. Funzioni continue di una variabile reale: definizione, proprietà e teoremi classici. Calcolo differenziale di una variabile reale: definizioni e proprietà. Calcolo integrale per funzioni di una variabile reale: integrale di Cauchy-Riemann, integrale definito e indefinito, calcolo di integrali e integrali generalizzati.

Testi di riferimento

A. Marson, P. Baiti, F. Ancona, B. Rubino: Analisi matematica 1. Teoria e applicazioni, Carocci

M. Bramanti, C. Pagani, S. Salsa: Analisi matematica 1, Zanichelli

M. Bramanti, C. Pagani, S. Salsa: Analisi matematica 1. Con elementi di algebra lineare, Zanichelli

P. Marcellini, C. Sbordone: Esercizi di matematica, Vol. 1 (Tomi 1-4), Liguori

S. Salsa, A. Squellati: Esercizi di analisi matematica 1, Zanichelli

G. De Marco, C. Mariconda, Esercizi di calcolo in una variabile, Zanichelli/Decibel

M. Bramanti: Esercitazioni di Analisi Matematica 1, Esculapio

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta con esercizi riguardanti tutti gli argomenti studiati a lezione e una prova orale con domande sia teoriche che di esercizi. Nella prova scritta e in quella orale saranno valutate la correttezza dell’esposizione, la chiarezza e la completezza delle giustificazioni, la conoscenza del linguaggio scientifico e l'abilità nell'utilizzo degli strumenti dell'analisi matematica. La prova scritta avrà durata compresa tra le due e le tre ore. La prova orale avrà durata compresa tra i 30 e i 90 minuti.

Metodi didattici

Lezioni frontali: teoria ed esercizi, utilizzando strumenti come tablet e computer.

Nella piattaforma “moodle” di Ateneo sarà presente materiale didattico.

ALGEBRA LINEARE Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio Il corso di ALGEBRA LINEARE è una delle attività formative di base del corso di laurea in Ingegneria Fisica, e consente agli/alle studenti di acquisire la conoscenza e la comprensione dei principali concetti della geometria e dell'algebra lineare, bagaglio culturale fondamentale in ogni disciplina di ambito scientifico. L'obiettivo formativo specifico dell’insegnamento è quello di fornire conoscenze delle suddette materie in modo da permettere agli/alle studenti di sviluppare le competenze necessarie ad affrontare problemi di tipo matematico e fisico. Particolare attenzione viene dato all'insegnare a sviluppare un ragionamento logico, capacità fondamentale per approcciare problemi di algebra di base, che sono alla base di diversi problemi nelle altre materie scientifiche. Risultati di apprendimento attesi 1. Conoscenza e comprensione i) Conoscere i concetti base dell'Algebra Lineare, in particolare la nozione di linearità. ii) Conoscere e saper utilizzare il calcolo vettoriale, comprendere le nozioni di matrici, spazi vettoriali e applicazioni lineari. iii) Conoscere le definizioni e il simbolismo geometrico/algebrico. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. i) Saper ragionare in modo logico e saper utilizzare il simbolismo matematico in modo appropriato. ii) Comprendere l'algebra lineare e saper impostare una strategia per risolvere problemi. iii) Saper riconoscere il ruolo della matematica nelle altre scienze. 3. Capacità di giudizio i) Saper valutare la consistenza logica dei risultati, sia in ambito teorico sia nel caso di problemi matematici concreti. ii) Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi del metodo applicato e tramite il controllo dei risultati ottenuti. iii) Saper valutare la possibilità di approcci alternativi di fronte a problemi di tipo matematico. 4. Abilità comunicative i) Saper comunicare le conoscenze apprese utilizzando una terminologia appropriata, anche in forma scritta. ii) Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, formulando domande coerenti e proponendo idee alternative per risolvere i problemi trattati. 5. Capacità di apprendimento i) Saper prendere appunti in maniera efficace, saper selezionare e raccogliere le informazioni a seconda della loro importanza e priorità. ii) Saper consultare i testi indicati dal docente, e saper individuare fonti di riferimento alternative, anche attraverso l'interazione con il docente. iii) Saper sfruttare le nozioni imparate per svolgere correttamente un problema matematico. Prerequisiti Avere raggiunto gli obiettivi formativi di BASE del corso di ANALISI MATEMATICA 1.

Contenuti Il programma dell’insegnamento sarà il seguente: - Vettori nel piano e nello spazio: operazioni fondamentali, prodotto scalare e vettoriale, dipendenza e indipendenza lineare (e significato geometrico). - Geometria analitica nello spazio: equazioni di rette e piani nello spazio, parallelismo e ortogonalità. - Matrici: definizione, somma e prodotto tra matrici, matrice trasposta. Determinante di una matrice quadrata, proprietà del determinante e regola di Sarrus. Matrice inversa e rango di una matrice, metodo di eliminazione di Gauss. - Spazi vettoriali: definizione in campo reale e complesso, base e dimensione di uno spazio vettoriale. Basi ortonormali. Esempi di spazi vettoriali (polinomi, matrici e funzioni). Sottospazi vettoriali. - Applicazioni Lineari: definizione, nucleo e immagine di una applicazione lineare, matrice associata ad applicazioni lineari tra spazi di dimensione finita. Cambio di base, applicazioni lineari invertibili. - Autovalori e autovettori: definizione e significato geometrico. Matrici diagonalizzabili, molteplicità algebrica e geometrica di un autovalore e significato geometrico, definizione di autospazio. Teorema di diagonalizzazione. Teorema spettrale. - Sistemi lineari: metodi risolutivi e significato geometrico, Teorema di Cramer e di Rouchè Capelli. - Numeri complessi: definizione, rappresentazioni dei numeri complessi, operazioni fondamentali, formula di Eulero, Teorema fondamentale dell’Algebra. Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame consiste in una prova scritta con esercizi riguardanti tutti gli argomenti studiati a lezione. Gli esercizi della prova scritta prevedono anche delle domande teoriche consistenti nell'enunciazione di definizioni e teoremi visti a lezioni. Nella prova scritta saranno valutate la correttezza dell’esposizione, la chiarezza e la completezza delle giustificazioni, la conoscenza del linguaggio scientifico e l'abilità nell'utilizzo degli strumenti dell'algebra lineare. La prova scritta avrà durata compresa tra le due e le tre ore. Metodi didattici Lezioni frontali: teoria ed esercizi. Nella piattaforma “moodle” di Ateneo sarà presente materiale didattico. Modalità di esame scritto.

Laurea in Ingegneria Fisica FISICA I (CT0564) Anno di Corso: 1° Semestre: 2° Docente: Francesco Gonella

First level Degree in Physics Engineering PHYSICS I (CT0564) Year: 1st Semester: 2nd Teacher: Francesco Gonella

Inquadramento dell’insegnamento nel percorso del corso di studio e obiettivi formativi L’insegnamento è una delle attività formative di base del corso di laurea in Ingegneria Fisica, e consente allo studente/ssa di acquisire la conoscenza e la comprensione dei principali concetti della Meccanica e della Termodinamica classica, bagaglio culturale fondamentale per gran parte del Corso di Laurea, sviluppando nel contempo la capacità di utilizzare il ragionamento logico-deduttivo. Un ulteriore aspetto che viene considerato durante il corso è la pertinenza con gli aspetti applicativi dei concetti a cui si fa di volta in volta riferimento, in modo da collocare lo studio all’interno di una generale prospettiva di sostenibilità. Obiettivi formativi dell’insegnamento sono: 1) sviluppare la capacità di risolvere problemi di Meccanica e Termodinamica classiche, applicandone le principali leggi; 2) favorire e stimolare l’utilizzo del ragionamento logico-deduttivo nella risoluzione dei problemi e in generale nelle attività connesse allo studio; 3) sviluppare la capacità di esporre concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale rigorosa, sia oralmente sia attraverso esercitazioni scritte.

The course is classified as one of the basic educational activities for the Bachelor Degree in Physics Engineering. It is aimed first of all at acquiring the knowledge and the comprehension of the main physical phenomena related to the classical Mechanics and Thermodynamics, that are fundamental for the major part of the Degree, developing at the same time the capability of using the logical-deductive reasoning. A further aspect considered throughout the course is the relationship of the physical concepts with the application aspects, in order to put the study within a general perspective of sustainability. The instructional goals of the course are: 1) development of the capability to solve classical Mechanics and Thermodynamic problems, by applying their main laws; 2) favouring and stimulating the use of a correct logical-deductive reasoning in the resolution of problems and in general within the activities related to the learning; 3) development of the capability to present concepts and scientific reasoning in a correct and rigorous formal way, both orally and written.

Risultati di apprendimento attesi 1. Conoscenza e comprensione 1.1. Conoscere e comprendere le principali leggi e i principali concetti della fisica classica riguardanti la cinematica, la dinamica e la termodinamica. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione 2.1. Saper utilizzare le leggi e i concetti fisici appresi per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva. 2.2. Saper collocare correttamente i concetti appresi in termini di applicazione e ricaduta tecnologica. 3. Capacità di giudizio 3.1. Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle leggi fisiche apprese. 3.2. Saper sviluppare un’analisi critica del metodo applicato e degli eventuali risultati analitici. 4. Abilità comunicative

1. Knowledge and understanding 1.1. To know and understand the main physics laws concerning the classical concepts of kinematics, dynamics, thermodynamics. 2. Capability of applying knowledge and comprehension 2.1. To use the learned laws and concepts in the resolution of theoretical or practical problems, with a logical and deductive approach. 2.2. To know how the learned concept may find application also in terms of technology transfer. 3. Capability of judgement 3.1. To evaluate the logical consistency of the results coming from the application of the learned physical laws. 3.2. To be able developing a critical analysis of the applied methods and of the possible analytical results.

4.1. Saper comunicare sia le conoscenze apprese sia gli effetti della loro applicazione utilizzando il linguaggio scientifico appropriato. 4.2. Saper interagire con il docente e con i compagni in modo costruttivo. 5. Capacità di apprendimento 5.1. Saper prendere appunti in modo esauriente e rigoroso, anche attraverso l’interazione con i compagni. 5.2. Selezionare efficacemente le fonti di riferimento per lo studio, anche attraverso l’interazione con il docente, anche per argomenti ed esempi che non sono individuabili facilmente in un libro di testo. 5.3. Acquisire familiarità con gli strumenti informatici a supporto della didattica e con i contenuti on-line.

4. Communication skills 4.1. To communicate both the knowledge and the effects of its application using the proper scientific language. 4.2. To interact with the teacher and with the other students in a constructive way. 5. Capability of learning 5.1. To take comprehensive and rigorous notes, even by the interaction with the other students. 5.2. To properly select the bibliographic references for the study, even by the interaction with the teacher, possibly also for topics or examples that are not easily found in a textbook. 5.3. To get familiarity with the informatic tools supporting the didactics as well as with the on-line materials.

Prerequisiti Avere raggiunto gli obiettivi formativi dei precedenti corsi di Matematica. In particolare è opportuno che lo studente/ssa sappia padroneggiare i concetti e i metodi relativi all’algebra vettoriale e al calcolo differenziale e integrale, oltre a possedere le dovute nozioni di trigonometria.

Having achieved the learning outcomes of the preceding fundamental mathematical courses. In particular, the student is expected to be familiar with concepts and methods of the vector algebra, the differential and integral calculus, and the trigonometry.

Contenuti INTRODUZIONE Introduzione al corso e sua contestualizzazione all’interno del Corso di Laurea. Sistema internazionale di unità di misura. Sistema di riferimento. CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE Posizione, velocità, accelerazione. Moto rettilineo uniforme, rettilineo uniformemente accelerato, circolare. Moto nel piano. Velocità radiale e trasversa, accelerazione tangenziale e centripeta. Velocità e accelerazione angolare. DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE Concetti di forza e di massa (inerziale). Prima legge di Newton. Seconda legge di Newton. Classificazione delle forze. Forza peso, reazioni vincolari. Terza legge di Newton. Attrito statico, dinamico, viscoso. Forze elastiche in una dimensione. Moto armonico semplice. Lavoro di una forza. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Potenza di una forza. Energia potenziale. Sistemi conservativi: energia meccanica e sua conservazione. Bilanci energetici. DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI Definizione di centro di massa. Teorema del moto del centro di massa. Conservazione della quantità di

INTRODUCTION Presentation of the course and its contextualization within the learning process. Standard Unit System. Frame of reference. KYNEMATICS OF THE MASS POINT Position, velocity, acceleration. Uniform and accelerated rectilinear motion. Circular motion. Motion in a plane. Radial and transverse velocity, tangential and centripetal acceleration. Angular velocity and acceleration. DYNAMICS OF THE MASS POINT Concepts of force and (inertial) mass. First Newton law. Second Newton law. Classification of the forces. Weight, restraining reactions. Third Newton law. Static, dynamic and viscous friction. Elastic forces in one dimension. Simple harmonic motion. Work of a force. Kinetic energy. Kinetic energy theorem. Power of a force. Potential energy. Conservative systems: mechanical energy and its conservation. Energy balances. DYNAMICS OF THE SYSTEMS Definition of mass center. Theorem of the motion of mass center. Conservation of momentum. Angular momentum. Torque. Dynamic equations. Rigid body.

moto. Momento della quantità di moto. Momento di una forza. Equazioni cardinali della dinamica. Il corpo rigido. Momento d'inerzia. Moto traslazionale e moto rotazionale. Equilibrio statico dei corpi rigidi, equazioni cardinali della statica. MECCANICA DEI FLUIDI Densità. Pressione. Legge di Stevino. Principio di Pascal. Vasi comunicanti. Martinetto idraulico. Barometro a Hg. Principio di Archimede. Moto di un fluido: descrizioni lagrangiana ed euleriana. Linee e tubi di flusso. Portata. I fluidi ideali. Teorema di Bernoulli. Tubo di Venturi. Coesione, tensione, capillarità. TERMODINAMICA Calore e temperatura. Scale di temperatura. Capacità termica, calore specifico. Energia interna. Primo principio della Termodinamica. Gas ideali e gas reali. Legge dei gas ideali. Teoria cinetica dei gas. Enunciati classici del secondo principio della Termodinamica. Entropia. Definizione di Boltzmann dell’entropia.

Moment of inertia. Translational and rotational motion. Static equilibrium of bodies, statics equations. FLUID MECHANICS Density. Pressure. Stevin’s law. Pascal’s principle. Communicating vessels. Hydraulic jack. Hg barometer. Archimede’s principle. Motion in a fluid: Lagrangian and Eulerian descriptions. Streamline and streampipe. Flow rate. Ideal fluids. Bernoulli’s theorem. Venturi’s pipe. Cohesion, surface tension, capillarity. THERMODYNAMICS Heat and temperature. Temperature scales. Thermal capacity, specific heat. Internal energy. First principle of Thermodynamics. Ideal and real gas. Law of ideal gas. Kintetic theory of gases. Classical statements of the second principle of Thermodynamics. Entropy. Boltzmann’s definition of entropy.

Testi di riferimento Come supporto allo studio, molti testi di Fisica per le "hard sciences" a livello universitario contenenti le nozioni di base della meccanica e della termodinamica classiche è accettabile. Eventualmente, lo studente/ssa mostrerà al docente il testo per l’approvazione. Si suggerisce comunque il testo: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica", Vol. 1 (Meccanica e Termodinamica), edizioni Edises.

Any General Physics textbook at a hard science university level containing classical Mechanics and Thermodynamics is in principle suitable. Possibly, the student will show the text to the teacher for approval. It is however suggested the text: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica", Vol. 1 (Meccanica e Termodinamica), edizioni Edises.

Modalità d’esame Scritto, con esercizi e domande aperte

Written, with exercises and open questions

Modalità di verifica dell’apprendimento Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento consiste nel superamento obbligatorio di una prova scritta. Il voto finale sarà quello riportato nella prova scritta. La prova scritta consiste in una serie di esercizi, da risolvere numericamente giustificando i metodi utilizzati per la soluzione, più alcune domande aperte. Tale prova mira a verificare che lo studente/ssa abbia acquisito i concetti presentati durante le lezioni e li sappia applicare con coerenza e consistenza allo scopo di risolvere dei problemi. In dipendenza dalla struttura del semestre, la prova scritta potrà essere sostituita dal superamento di due prove scritte intermedie, previste una verso la metà e l’altra alla fine del corso. La durata della prova scritta è di due ore (un’ora ognuna, nel caso delle due prove intermedie). Durante ogni prova scritta è consentito

The method used to assess the acquired knowledge and skills consists of a written exam. The final grade will be that of the written exam. The written exam consists of a series of exercises, to be numerically solved justifying the used methods, and few open questions. The student has to demonstrate both to have acquired the concepts provided during the class and to be able to apply them coherently in the problems resolution. Depending on the semester structure, the written exam might be replaced by two intermediate written tests, one at about the middle and the other at the end of the course. The duration of the written exam is 2 hours (1 hour each in the case of the two intermediate tests). During a written exam, it is allowed only the use of a scientific calculator and the consultation of a formulary, availabel online or

soltanto l’uso di una calcolatrice scientifica e la consultazione di un formulario, quest’ultimo dipsonibile online o consegnato direttamente dal docente: non è quindi ammesso l’uso di appunti, libri, supporti elettronici. L’esame si intende superato con un minimo voto accettabile di 18/30 e un voto massimo di 30/30 (eventualmente cum laude).

directly provided by the teacher. The use of notes, textbooks and electronic devices is prohibited. The exam is passed with a minimun acceptable grade of 18/30 and a highest achievable grade of 30/30 (possibly cum laude).

Metodi didattici L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali alla lavagna, eventualmente integrate da proiezioni in powerpoint per la presentazione di esempi di applicazioni fisiche in campo ingegneristico. Nella piattaforma moodle di Ateneo saranno inoltre presenti i materiali didattici proiettati in aula, nonché testi d’esame svolti e altro materiale (simulazioni, filmati, videoconferenze).

The teaching activity is organized as lecture-style presentations at the blackboard, integrated by few powerpoint presentations about examples of physical application in the field of engineering. Furthermore, in the moodle platform of the University will be present the possible didactic material presented as powerpoint projections in the classroom, as well as solved examples of previous exams exercises and further material (simulations, videos and conferences).

Lingua di insegnamento Italiano

Italian

Altre informazioni Accessibilità, Disabilità e Inclusione. Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento: Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA [email protected].

Accessibility, Disability and Inclusion Accommodation and support services for students with disabilities and students with specific learning impairments: Ca’ Foscari abides by Italian Law (Law 17/1999; Law 170/2010) regarding support services and accommodation available to students with disabilities. This includes students with mobility, visual, hearing and other disabilities (Law 17/1999), and specific learning impairments (Law 170/2010). In the case of disability or impairment that requires accommodations (i.e., alternate testing, readers, note takers or interpreters) please contact the Disability and Accessibility Offices in Student Services: [email protected].

Sostenibilità SDG6, SDG15

SDG6, SDG15

STATISTICA

Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2020/2021 SSD: SECS-S/01 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio (*) (min 25 caratteri)

L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica e consente allo studente di acquisire la conoscenza e la comprensione dei principali strumenti della statistica e del calcolo delle probabilità in uso nelle discipline ingegneristiche.

L'obiettivo dell’insegnamento è fornire conoscenze di statistica e calcolo delle probabilità, nonché abilità nell’utilizzo di programmi specifici per il calcolo, la simulazione e l'analisi dei dati.

Alla fine del corso, lo studente sarà in grado di individuare ed applicare i modelli e le metodologie statistiche e del calcolo delle probabilità più adatti al contesto di interesse.

Risultati di apprendimento attesi

Testo in Italiano

1. Conoscenza e comprensione: -conoscere i principali strumenti di statistica descrittiva per la sintesi e la rappresentazione grafica di variabili statistiche -conoscere i concetti di base del calcolo delle probabilità, le principali distribuzioni di probabilità e i teoremi limite -conoscere i principali metodi di inferenza statistica 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: -saper utilizzare le conoscenze teoriche acquisite per il calcolo con le principali distribuzioni di probabilità -saper utilizzare formule e terminologia adeguata in tutti i processi di applicazione e comunicazione delle conoscenze acquisite 3. Capacità di giudizio: -saper contestualizzare le conoscenze acquisite, individuando i modelli e i metodi più adeguati alla situazione di interesse 4. Abilità comunicative: -saper presentare in modo chiaro ed esaustivo i risultati ottenuti come soluzione di un problema statistico e probabilistico, utilizzando formule rigorose e una terminologia appropriata 5. Capacità di apprendimento: -saper utilizzare ed integrare informazioni provenienti da appunti, libri, slide e sessioni pratiche di laboratorio -saper valutare la propria preparazione utilizzando quiz ed esercizi di autovalutazione assegnati durante il corso Prerequisiti Conoscenze di matematica al livello di scuola superiore. Contenuti Statistica descrittiva: Popolazione, campioni e variabili; indici sintetici di posizione, dispersione e correlazione;

rappresentazioni grafiche di variabili statistiche. Calcolo delle probabilità: spazio campionario, eventi e assiomi della probabilità; probabilità condizionata e indipendenza; variabili casuali; valore atteso e momenti; distribuzioni congiunte, covarianza e correlazione; teorema limite centrale; applicazione all'affidabilità di sistemi. Inferenza: parametri, stimatori e distribuzioni campionarie; intervalli di confidenza e test di verifica di ipotesi; applicazione agli errori di misura e al controllo della qualità. Testi di riferimento Testo principale: S.M. Ross (2015). Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze. Terza edizione. Apogeo. S.M. Ross (2014). Introduction to Probability and Statistics for Engineers and Scientists. 5th ed. Academic Press. Altri testi suggeriti: W. Navidi (2019). Statistics for Engineers and Scientists. 5th ed. McGraw-Hill. R.E. Walpole, R.H. Myers, S.L. Myers, K.E. Ye (2016). Analisi statistica dei dati per l’ingegneria. Pearson. Modalità di verifica dell'apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da esercizi simili a quelli svolti in classe e assegnati in Moodle durante il corso, e vale 30 punti. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Si può utilizzare la calcolatrice. Il libro di testo principale sarà disponibile per la consultazione. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile in Moodle. Gli studenti frequentanti le lezioni e il tutorato possono accumulare ulteriori 3 punti al massimo partecipando alle esercitazioni in classe. Il bonus verrà aggiunto al voto del compito scritto.

Metodi didattici (*) (min 25 caratteri) Lezioni frontali ed esercitazioni in classe anche con l'uso del programma R. Utilizzo della piattaforma Moodle e di Kahoot per la verifica dell'apprendimento in itinere.

Fondamenti di Chimica CT0568 Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2020/2021 SSD: CHIM/07 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica e consente allo studente di acquisire la conoscenza e la comprensione dei concetti fondamentali e applicativi della chimica. L’obiettivo formativo specifico dell’insegnamento è quello di fornire conoscenze di dei principali concetti dell’ambito chimico. L’approccio ai fenomeni chimico-fisici più rilevanti è storico o descrittivo, per poi ottenere o presentare l'espressione matematica delle leggi della Chimica. Complementare è l'insegnamento della stechiometria intesa come calcolo numerico pratico delle variabili in sistemi chimici reali, o come risultato delle diverse tecniche analitiche. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione

• Conoscere le basi della chimica • Conoscenza della struttura atomica e molecolare, delle proprietà e del comportamento chimico di atomi

e molecole e come questi comportamenti possano determinare le proprietà macroscopiche e la reattività di elementi e composti.

• Conoscenza dei principi base riguardanti la cinetica chimica, l’equilibrio chimico e le reazioni tra acidi e basi.

• Conoscere le metodiche per eseguire alcune semplici sintesi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Saper utilizzare le leggi e i concetti chimici appresi per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva.

• Saper calcolare concentrazioni, pressioni, etc per le specie coinvolte nelle reazioni (anche) redox. • Saper correlare le proprietà macroscopiche delle sostanze alle proprietà atomiche e molecolari,

dipendenti dal tipo di legami presenti nelle molecole. Autonomia di giudizio

• Saper valutare la struttura e reattività dei composti in generale • Saper risolvere, con ragionamento scientifico e logico, problemi di stechiometria usando le conoscenze

chimiche acquisite. • Essere in grado di interpretare fatti sperimentali alla luce della teoria chimica (struttura atomica, legame,

equilibri etc). Abilità comunicative

• Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto.

• Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, in particolare durante i lavori sperimentali realizzati in gruppo.

Capacità di apprendimento

• Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità

Prerequisiti Conoscenze di matematica e di scienze al livello di scuola superiore.

Contenuti Fondamenti della chimica: atomi, elementi, molecole, stati della materia, unità di misura (SI). Leggi di Lavoisier, Dalton etc. Formule chimiche, atomi ed ioni, peso atomico, peso formula, isomeria. Concetto di mole. formule empiriche ed il loro calcolo da dati di analisi elementare. Stechiometria delle reazioni e loro bilanciamento, numero di ossidazione e bilanciamento delle reazioni redox. unità di concentrazione, molarità etc. Equivalenti ed analisi volumetrica con reazioni: calcoli ed esercizi. Proprietà periodiche: affinità elettronica, energie di ionizzazione, elettronegatività (Pauling), raggio atomico e ionico. Il legame chimico, la struttura molecolare, l’ibridazione di orbitali, orbitali molecolari e legame metallico. Gas e teoria cinetica: modello del gas perfetto, leggi dei gas (Boyle, Gay-Lussac, Charles, Avogadro, equazione generale di stato); gas reali. Calcoli chimici sui gas; miscele di gas ideali: leggi di Dalton e frazione molare. Stati condensati: liquidi e solidi. Solidi e liquidi ionici e molecolari. Forze intermolecolari e passaggi di stato, tensione superficiale. Diagrammi di stato (T/P). Soluzioni e loro leggi: legge di Raoult e distillazione frazionata. Proprietà colligative e calcoli connessi (peso molecolare, coefficienti di van't Hoff). Termodinamica chimica: temperatura, calore, lavoro, energia interna (Prima legge). Processi esotermici ed endotermici. Funzioni termodinamiche: entalpia e suo calcolo per una reazione. Testi di riferimento

● Whitten-Davis-Peck-Stanley, Chimica Generale, Piccin, Padova, ISBN:978-88-299-2033-4 Petrucci-Harwood-Herring, Chimica Generale, Piccin, Padova, ISBN: 88-299-1671-4

● M. S. Silberberg, Chimica, McGraw-Hill, Milano, ISBN: 978-88-386-6423-4 ● T.L.Brown, et alia, Fondamenti di Chimica, EdiSES, Napoli, ISBN: 978-88-7959-692-3

Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile. Metodi didattici Lezioni frontali ed esercitazioni Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Scritto con possibilità di orale

Fondamenti di Telecomunicazioni Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2020/2021 SSD: ING-INF/03 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, e consente allo studente di acquisire le basi dell'analisi dei segnali e della trasmissione dell’informazione via cavo e via radio. Nella prima parte del corso si forniscono le basi teoriche e si introducono gli strumenti matematici per l’analisi dei segnali nel dominio del tempo e in quello della frequenza. Nella seconda parte del corso si introducono le basi delle telecomunicazioni fisse e mobili, si descrivono i sistemi di telecomunicazione analogici e digitali, e si passano in rassegna i principali servizi di telecomunicazione. Data la multidipliscinarietà degli argomenti trattati a livello teorico, le conoscenze acquisite sono utili in molti corsi affrontati successivamente dallo studente. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione

• Comprendere le relazioni tra le diverse discipline scientifiche per lo studio di fenomeni complessi e nello sviluppo di nuovi materiali, dispositivi e sistemi

• Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne • Conoscenza delle diverse classificazioni dei segnali. Conoscenza dell'analisi in frequenza, sia a tempo

continuo che a tempo-discreto. Conoscenza dei sistemi lineari tempo-invarianti, e della loro rappresentazione nel tempo e nella frequenza. Conoscenza delle tipologie base di filtri.

• Conoscenza dei sistemi di trasmissione analogici e digitali, e dei principali servizi di telecomunicazione Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Capacità di classificare i segnali in base alle loro proprietà, di trasformare ed analizzare un segnale nel dominio delle frequenze. Capacità di classificare ed analizzare un sistema nel dominio del tempo e della frequenza.

• Capacità di progettazione di massima e relativo calcolo delle prestazioni e capacità di individuare il sistema di comunicazione più adeguato sulla base delle caratteristiche del servizio scelto

• Coniugare le conoscenze approfondite nelle scienze naturali ed in particolare nella fisica, con il "metodo dell'ingegneria", che permette di trasformare fenomeni naturali e concetti astratti in nuovi metodi, dispositivi e sistemi reali

Autonomia di giudizio

• Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle conoscenze apprese, sia in ambito teorico sia nel caso di dati sperimentali.

• Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato Abilità comunicative

• Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto

• Saper interagire con il docente e con i colleghi di corso in modo rispettoso e costruttivo Capacità di apprendimento


• Saper essere sufficientemente autonomi nella raccolta di dati e informazioni rilevanti alla problematica investigata

Prerequisiti Avere raggiunto gli obiettivi formativi dei precedenti corsi di Matematica. In particolare è opportuno che lo/la studente/studentessa sappia padroneggiare i concetti e i metodi relativi alle serie numeriche ed al calcolo integrale.

Contenuti Teoria dei segnali: Segnali e sistemi lineari; transito dei segnali in sistemi low-pass; calcolo della convoluzione; sviluppo in serie di Fourier; teorema di Parseval; trasformata di Fourier e sue proprietà; trasformata di Laplace e sue proprietà; applicazioni delle trasformate di Fourier e di Laplace; banda di un segnale; funzione di trasferimento; filtri, sistemi lineari e permanenti; il campionamento; conversione analogico-digitale; Fast Fourier Transform (FFT). Telecomunicazioni fisse e mobili: Principi di elettrotecnica nelle telecomunicazioni; multiplazione nelle telecomunicazioni; i mezzi trasmissivi: dal cavo di rame alla fibra ottica; commutazione nelle telecomunicazioni via cavo; tecnologie per l’accesso a larga banda su rame: ADSL e VDSL; tecnologie per l’UltraBroadBand: FTTCab e FTTH; architetture per reti IP: LAN, MAN, WAN; introduzione alle reti mobili e wireless; reti Wi-Fi; reti GSM e GPRS; rete UMTS-3G; sistema 4G-LTE e cenni ad Internet of Things Testi di riferimento Testo principale: L.W. Couch, Fondamenti di telecomunicazioni, PEARSON, 2008. Altro testo suggerito: G. Cancellieri, Telecomunicazioni: Servizi, Sistemi, Segnali, Pitagora, 2000. Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile. Gli studenti frequentanti le lezioni possono accumulare ulteriori punti partecipando ai quiz e alle esercitazioni proposte in classe. Il bonus verrà aggiunto al voto del compito scritto. Metodi didattici Seminari: limitate lezioni frontali, lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Esercitazioni: lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Quiz a risposta multipla (durante seminari), scritto con possibilità di orale

INFORMATICA I – MOD 1 Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2020/2021 SSD: ING-INF/05 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento si propone di introdurre gli elementi base della programmazione imperativa per formulare soluzioni algoritmiche. Lo studente acquisirà conoscenza e comprensione dei principi fondanti dell'informatica, relativamente a linguaggi imperativi e algoritmi di base. Acquisirà altresì comprensione della risolubilità dei problemi informatici e capacità di selezionare metodi adeguati per analisi e modellazione di base. Risultati di apprendimento attesi Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà essere in grado di utilizzare IDE (integrated development environment) standard per lo sviluppo e il debugging di programmi. In particolare dovrà saper: 1. formalizzare un problema fornendone una specifica precisa; 2. progettare una o più soluzioni algoritmiche; 3. implementare tali soluzioni utilizzando linguaggi di programmazione di tipo imperativo; 4. verificare l'esecuzione dei programmi proposti con opportuni casi di test. Il linguaggio di programmazione utilizzato nell’insegnamento sara' Python. Prerequisiti Elementi di base di logica. Contenuti Concetti di base sui calcolatori: rappresentazione numerica, algebra di Boole, architettura di von Neumann, pensiero computazionale. Variabili e tipi elementari. Assegnamento ed espressioni. Branching e Cicli. Liste semplici e liste innestate. Funzioni e visibilita’ di variabili. Problem solving: decomposizione dei problemi, metodologie di soluzione top-down e bottom-up. Ricorsione. Tipi di dati astratti: liste, dizionari, stringhe. Classi e moduli. Sviluppo e debugging di programmi tramite IDE Plotting Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame consiste in una prova scritta e nello svolgimento delle esercitazioni bi-settimanali La prova scritta mira a valutare le capacità di problem solving dello studente, la conoscenza del linguaggio Python e la capacità di codificare l’algoritmo risolutivo ideato nel linguaggio di programmazione. La prova scritta consistera' in un test iniziale a risposta chiusa volto a valutare le conoscenze teoriche dello studente, e una seconda parte volta al valutare le conoscenze applicate acquisite dallo studente tramite lo sviluppo di alcune soluzioni algoritmiche e la loro implementazione in Python.

Metodi didattici Lezioni frontali ed esercitazioni. Modalità di esame scritto.

Informatica 1 - Mod. 2 Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2020/2021 SSD: ING-INF/05 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, e e fornisce un'introduzione alla programmazione ad oggetti, agli algoritmi ed alle strutture dati, ovvero alla formalizzazione dei problemi, all'individuazione di soluzioni computazionali, e all'analisi di tali soluzioni, dal punto di vista della correttezza e dell'efficienza nell'uso di risorse. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione

• Conoscenza e comprensione dei principali algoritmi e strutture dati; • Comprensione e valutazione della complessità dei problemi informatici e capacità di selezionare metodi

adeguati per la modellazione e risoluzione del problema. •

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: • Capacità logico-deduttive e di problem solving; • Capacità di formalizzare e implementare soluzioni per problemi reali e identificazione di pattern di

soluzione appropriati; Capacità di giudizio

• Sapere formulare ed argomentare soluzioni, sviluppando anche un approccio critico alla valutazione di soluzioni alternative

Abilità comunicative





Prerequisiti Elementi di base di logica. Nozioni elementari della programmazione. Conoscenza di basse del linguaggio Python.

Contenuti Programmazione ad oggetti: Classi ed istanze, Ereditarietà e polimorfismo, Design pattern: singleton, strategy, command, factory, listener-observer Strutture dati: Array, liste e alberi, Dizionari e tabelle Hash, Alberi binari di ricerca, Heap e code di priorità Algoritmi, modelli di calcolo e metodologie di analisi: Introduzione informale agli algoritmi. Modelli di calcolo. Notazione asintotica. Ricorrenze. Tecniche fondamentali per il progetto di algoritmi: Tecnica divide et impera. Programmazione dinamica. Algoritmi golosi Testi di riferimento Hans Petter Langtangen: "A Primer on Scientific Programming with Python", 3rd edition, Springer. T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein. Introduction to algorithms (3rd Edition), MIT Press, 2009. (Traduzione italiana a cura di Livio Colussi edita da McGraw-Hill, Milano, 2010.) Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile. Gli studenti frequentanti le lezioni possono accumulare ulteriori punti partecipando ai quiz e alle esercitazioni proposte in classe. Il bonus verrà aggiunto al voto del compito scritto. Metodi didattici Seminari: limitate lezioni frontali, lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Esercitazioni: lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Scritto e orale

INGEGNERIA FISICA


Insegnamenti Obbligatori Secondo Anno (2021/2022)

Programmi provvisori

Analisi Matematica 2 Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2021/2022 SSD: MAT/05 Learning goals 1. Conoscenza e comprensione i) Conoscere i concetti base dell'Analisi Matematica avanzata. ii) Conoscere e saper utilizzare il calcolo differenziale in più variabili, comprendere le nozioni di limiti, derivate e integrali in piu' variabili. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. i) Saper ragionare in modo logico e saper utilizzare il simbolismo matematico in modo appropriato. ii) Comprendere l'analisi matematica in piu' variabili e saper impostare una strategia per risolvere problemi. iii) Saper riconoscere il ruolo della matematica nelle altre scienze. 3. Capacità di giudizio i) Saper valutare la consistenza logica dei risultati, sia in ambito teorico sia nel caso di problemi matematici concreti. ii) Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi del metodo applicato e tramite controllo dei risultati ottenuti. iii) Saper valutare la possibilità di approcci alternativi di fronte a problemi di tipo matematico. 4. Abilità comunicative i) Saper comunicare le conoscenze apprese utilizzando una terminologia appropriata, anche in forma scritta. ii) Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, formulando domande coerenti e proponendo idee alternative per risolvere i problemi trattati. 5. Capacità di apprendimento i) Saper prendere appunti in maniera efficace, saper selezionare e raccogliere le informazioni a seconda della loro importanza e priorità. ii) Saper consultare i testi indicati dal docente, e saper individuare fonti di riferimento alternative, anche attraverso l'interazione con il docente. iii) Saper sfruttare le nozioni imparate per svolgere correttamente un problema matematico. Programma di Analisi II Calcolo differenziale per funzioni di più variabili Richiami di calcolo vettoriale. Punti interni, punti esterni e punti di frontiera. Insiemi aperti, chiusi, compatti, limitati, connessi. Funzioni reali di due o più variabili reali. Linee di livello. Domini. Limiti e continuità. Derivabilità, derivabilità direzionale e differenziabilità. Piano tangente. Teorema del differenziale Totale (condizione sufficiente per la differenziabilità). Teorema di Schwarz. Derivata direzionale di una funzione differenziabile. Richiami su forme quadratiche, matrici quadrate definite, semi-definite e indefinite e loro caratterizzazione. Test degli autovalori. Estremi relativi liberi e punti di sella. Studio della natura dei punti critici con la matrice Hessiana. Teorema di Weierstrass. Estremi vincolati su domini limitati. Metodo dei moltiplicatori di Lagrange. Formula di Taylor. Curve e campi vettoriali Curve nel piano e nello spazio. Curve parametriche semplici, regolari, chiuse. Vettore tangente. Ascissa curvilinea. Lunghezza di un arco di curva. Integrali curvilinei di funzioni continue. Curve orientate. Campi vettoriali. Integrali curvilinei di campi vettoriali: lavoro di un campo lungo una curva. Campi vettoriali conservativi e loro proprietà: potenziale di un campo vettoriale e lavoro di un campo vettoriale conservativo. Domini connessi e semplicemente connessi. Campi irrotazionali. Condizioni necessarie e sufficienti per capire se un campo vettoriale è conservativo. Integrali doppi e tripli

Definizione di integrale doppio e proprietà di linearità e additività. Domini x-normali e y-normali. Formule di riduzione. Teorema del cambiamento di variabile. Coordinate polari ed ellittiche. Formule di Gauss-Green. Baricentro di una lamina piana. Formule per il calcolo dell’area. Cenni sugli integrali tripli. Integrale triplo e sue proprietà. Integrazione per fili e per strati. Baricentro di figure solide. Teorema del cambiamento di variabili. Coordinate cilindriche e sferiche. Formule per il calcolo di volumi. Superfici Superfici cartesiane, parametriche e loro relazioni. Vettore normale e Piano Tangente ad una superficie. Curve e vettori tangenti coordinati, vettore normale in forma parametrica. Area di una superficie. Integrali di superficie. Superfici orientate, flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie regolare e significato fisico. Flusso attraverso superfici chiuse (Teorema della divergenza). Orientazione del bordo di una superficie con bordo. Teorema di Stokes (o del rotore). Equazioni Differenziali Equazioni differenziali del primo ordine: metodo della separazione delle variabili e formula risolutiva per equazioni lineari non omogenee. Teorema di esistenza e Unicità di Cauchy e intervallo massimale di esistenza. Equazioni di Bernoulli. Equazioni lineari del secondo ordine a coefficienti costanti omogenee e non omogenee. L’esempio dell’oscillatore armonico.

FISICA 2 Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2021/2022 SSD: FIS/01 Inquadramento dell’insegnamento nel percorso del corso di studio e obiettivi formativi L’insegnamento ricade tra le attività formative di base del corso di laurea in Ingegneria Fisica. Esso si propone di fornire agli/alle studenti conoscenza e competenze nei fondamenti dell’elettromagnetismo e dell’ottica, al fine di essere in grado sia di descrivere situazioni e fenomeni di cui si ha esperienza quotidiana, sia di maneggiare principi e teorie di base relativi a concetti che verranno poi sviluppati nel corso di insegnamenti più avanzati. Tra gli obiettivi formativi dell’insegnamento, si segnala innanzitutto lo sviluppo della capacità di risolvere problemi, applicando le principali leggi e teorie fisiche nell’ambito dell’elettromagnetismo, della propagazione di onde, dell’ottica geometrica e fisica. Nondimeno, particolare riguardo viene dato allo sviluppo della propensione all’attuazione un ragionamento logico e deduttivo per la risoluzione di un problema, da realizzare con opportuno rigore metodologico. Inoltre, si intende stimolare la capacità, in forma scritta, di esporre concetti e trattare argomenti scientifici in maniera formale e rigorosa. Risultati di apprendimento attesi 1. Conoscenza e comprensione. 1.1. Conoscere e comprendere le principali teorie sviluppate nell’ambito dello studio dei fenomeni elettrici, magnetici, ondulatori e ottici. 1.2. Conoscere e comprendere la relazione tra la risposta elettrica, magnetica, ottica di un sistema sottoposto ad un opportuno stimolo e le relative proprietà fisiche. 1.3. Conoscere e comprendere gli ambiti di applicazione dei diversi approcci descrittivi, facenti capo a specifici modelli teorici. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. 2.1. Saper applicare i concetti e i modelli appresi nella risoluzione di problemi teorici e pratici. 2.2. Saper applicare i metodi e i modelli appresi nello studio delle proprietà di uno specifico sistema fisico, con particolare riferimento ai fenomeni dell’elettromagnetismo, ondulatori e ottici. 3. Capacità di giudizio. 3.1. Saper valutare la consistenza dei risultati derivanti dall’analisi di un sistema fisico effettuata sulla base delle nozioni apprese, sia in ambito teorico che sperimentale. 3.2. Saper effettuare un’analisi critica del metodo utilizzato per lo studio di uno specifico sistema fisico, valutando la possibilità di approcci alternativi. 4. Abilità comunicative. 4.1. Saper comunicare in forma scritta le conoscenze apprese e riferirsi all’effetto della loro applicazione con appropriato linguaggio scientifico e padronanza della relativa terminologia e simbologia. 4.2. Saper interagire in maniera costruttiva e rispettosa con il docente e con i compagni di corso, sia durante la lezione in aula che al di fuori di tale contesto. 5. Capacità di apprendimento. 5.1. Saper prendere appunti in maniera efficace e rigorosa, arrivando ad identificare e selezionare le nozioni e gli argomenti trattati a lezione in base alla loro importanza e priorità. 5.2. Saper consultare criticamente i testi e il materiale indicato dal docente. 5.3. Saper individuare fonti di riferimento alternative per lo studio, anche attraverso l’interazione con il docente. Prerequisiti E’ prevista la propedeuticità relativa al superamento dell’insegnamento di FISICA 1. A riguardo, agli/alle studenti è richiesta una completa padronanza degli argomenti, dei principi e dei modelli fondamentali nell’ambito della meccanica classica. Inoltre, si richiede di aver raggiunto gli obiettivi formativi previsti dagli insegnamenti fondamentali di matematica, ovvero ANALISI MATEMATICA 1 e ALGEBRA LINEARE. In particolare, è opportuno che gli/le studenti siano in possesso dei concetti di base relativi al calcolo differenziale e integrale, all’algebra vettoriale, alla trattazione di equazioni differenziali.

Contenuti ELETTROSTATICA Interazione e carica elettrica. Legge di Coulomb, campo elettrostatico. Lavoro, potenziale ed energia potenziale elettrostatica. Dipolo elettrico e momento di dipolo. Flusso del campo elettrico, teorema di Gauss. Divergenza e rotore del campo elettrico. Conduttori e condensatori: capacità, costante dielettrica, energia del campo elettrostatico. Materiali dielettrici: meccanismi di polarizzazione e descrizione microscopica. CONDUZIONE E CIRCUITI ELETTRICI Corrente elettrica nei conduttori. Intensità e densità della corrente, modello di Drude-Lorentz. Legge di Ohm, potenza ed effetto Joule. Circuiti in corrente continua, forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff per le reti elettriche. Circuiti a corrente variabile, processi di carica e scarica in un condensatore. MAGNETISMO Fenomenologia di base del magnetismo, campo magnetico. Forza di Lorentz, cariche in moto in un campo magnetico. Dipolo magnetico, circuiti piani immersi in un campo magnetico. Sorgenti del campo magnetico. Forza magnetica tra conduttori percorsi da corrente. Legge di Ampère. Divergenza e rotore del campo elettrico. Proprietà magnetiche della materia. CAMPI ELETTROMAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO Induzione elettromagnetica, legge di Faraday-Neumann-Henry. Forza elettromotrice e campo elettrico indotto. Generatore di corrente continua e alternata. Autoinduzione e mutua induzione. Induttori, extracorrenti in un circuito induttivo. Energia del campo magnetico. Oscillazioni elettriche e circuiti in corrente alternata. Legge di Ampère-Maxwell, corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale. FENOMENI ONDULATORI E ONDE ELETTROMAGNETICHE Fenomenologia delle onde, funzione d’onda, equazione di d'Alembert. Onda armonica, onde in più dimensioni, intensità di un’onda. Principio di sovrapposizione, interferenza, onde stazionarie. Onde elettromagnetiche, relazioni tra campo elettrico e magnetico dell’onda. Onde elettromagnetiche nei mezzi trasparenti, indice di rifrazione. Polarizzazione delle onde elettromagnetiche. Densità di energia di un'onda elettromagnetica. Radiazione prodotta da un dipolo oscillante. Spettro della radiazione elettromagnetica. OTTICA Propagazione della luce, principio di Huygens-Fresnel. Leggi della riflessione e della rifrazione,, dispersione della luce. Caratteristiche ondulatorie della luce, sorgenti coerenti. Interferenza di onde luminose prodotte da sorgenti coerenti. Fenomeni di diffrazione, diffrazione di Fraunhofer. Reticolo di diffrazione. Ottica geometrica: specchi e lenti.

Testi di riferimento Come base per lo studio degli argomenti previsti dal programma, nonché per approfondire i concetti trattati a lezione, ogni testo di Fisica generale a livello universitario è da ritenersi adeguato. Eventualmente, gli/le studenti potranno consultare il docente per l’approvazione del testo. Data anche la validità della sezione relativa agli esercizi proposti, che costituiscono una base adeguata per la preparazione degli/delle studenti in vista della prova scritta, viene suggerito il seguente testo: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, “Elementi di Fisica Vol. 2 - Elettromagnetismo e Onde” EdiSES, Napoli, 2008. Modalità d’esame Scritto. Modalità di verifica dell’apprendimento La verifica dell’apprendimento avviene attraverso una prova scritta, il cui superamento è condizione obbligatoria per la registrazione dell’esame. La prova verte su tutto il programma, così come riportato nella sezione “Contenuti”, e prevede sostanzialmente un egual numero di: (i) esercizi numerici, comprendenti ciascuno uno o più quesiti relativi al calcolo di una specifica grandezza fisica, riportando con coerenza e chiarezza formale il procedimento utilizzato per la soluzione; (ii) domande teoriche, consistenti nell’individuazione, nell’enunciazione e nella dimostrazione di leggi e principi relativi alla situazione proposta dal quesito. Nel complesso, la prova mira ad accertare l’acquisizione da parte degli/delle studenti dei concetti fondanti della materia esposti a lezione e l’abilità nel risolvere problemi inerenti gli argomenti dell’insegnamento, andando ad applicare con rigore e consistenza i metodi appresi. La prova avrà durata compresa tra le due e le tre ore e, durante la stessa, non è ammesso l'uso né di libri o appunti, né di qualsiasi supporto elettronico, ad eccezione di una calcolatrice scientifica. Metodi didattici L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali, durante le quali il docente si avvale simultaneamente dell’utilizzo della lavagna e della proiezione di presentazioni (documenti powerpoint). Tramite la piattaforma “moodle” di Ateneo, vengono resi disponibili: - il materiale didattico proiettato durante le lezioni: - alcuni testi d’esame come supporto alla preparazione della prova scritta.

METODI MATEMATICI PER LA FISICA E L’INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2021/2022 SSD: FIS/02 Obbiettivi formativi Obbiettivo del corso è quello di fornire allo studente delle solide basi in alcune particolari tecniche di Matematica avanzata e di descrivere alcune loro applicazioni nel campo della Fisica e dell’ Ingegneria. Pur nel forte rigore metodologico che caratterizza i corsi di Matematica, il corso avrà quindi un forte accento sul problem solving e sugli esempi, permettendo quindi di affrontare agevolmente tutti gli argomenti dei corsi più avanzati. Obbiettivi attesi Durante il corso, gli studenti impareranno a: 1. Essere in gradi di indentificare gli aspetti principali di un problema complesso 2. Saper scomporre un problema complesso in sotto-problemi di più facile soluzione 3. Saper portare a termine un calcolo complesso in completa autonomia Alla fine del corso, ci si aspetta che gli studenti abbiamo sviluppato le seguenti abilità: 1. Saper identificare la tecnica più adatta per un determinate problema 2. Saper risolvere le più comuni equazioni differenziali della Fisica 3. Saper usare la trasformata di Fourier e di Laplace 4. Saper usare il calcolo complesso, compreso l’ integrazione in campo complesso 5. Sapere usare il calcolo tensoriale Prerequisiti Analisi I, Analisi II, Algebra Lineare Contenuti del corso Teoria delle funzioni a variabili complesse; Trasformata di Fourier e di Laplace; Teoria delle distribuzioni e delta di Dirac; Algebra vettoriale e tensoriale; Problema di Sturm –Liouville; Principi variazionali e meccanica Hamiltoniana, Spazi Hilbertiani, Meccanica statistica classica ; Elementi di statistica avanzata e processi stocastici Biblografia D. McQuarrie Mathematical Methods for Scientists and Engineering (University Science Books 2003) A. Fetter, J.D. Walecka, Theoretical Mechanics of Particles and Continua, (Mc. Graw Hill, 1980) Esami Scritto e orale Descrizione esame Ci saranno 3 compitini scritti durante il corso e un orale finale. Metodi didattici Il corso coniugherà lezioni frontali svolte su video lavagne elettroniche, con sessioni dedicate al problem solving da parte degli studenti.

Fisica Sperimentale Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2021/2022 SSD: FIS/01 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative di base del corso di laurea in Ingegneria Fisica, e consente agli/alle studenti di acquisire la conoscenza e la comprensione dei principali concetti della sperimentazione fisica. Obiettivi formativi dell’insegnamento sono: 1) favorire un approccio sperimentale adeguato all'indagine scientifica e all'utilizzo degli strumenti di misura; 2) saper trattare e interpretare i dati sperimentali raccolti, nonché proporli mediante una relazione scritta stilata in un linguaggio scientifico contestuale; 3) saper valutare nell’ambito della sperimentazione fisica la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle conoscenze apprese; 4) saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato; 5) sviluppare la capacità di esporre concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale, sia oralmente sia mediante scrittura; 6) sviluppare manualità, dimestichezza e autonomia nell’affrontare semplici problemi sperimentali, sia da soli sia in piccoli gruppi di lavoro. Risultati di apprendimento attesi 1. Conoscenza e comprensione i) Conoscere le principali leggi della teoria degli errori e i principali concetti relativi agli strumenti di misura ii) Conoscere le principali caratteristiche del processo di acquisizione e di elaborazione dei dati sperimentali. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione i) Saper utilizzare le leggi e i concetti fisici appresi per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva. ii) Saper realizzare una raccolta di dati sperimentali (da soli e in gruppo) e una conseguente elaborazione che risulti consistente nei risultati finali, da rendere esplicita mediante scrittura di una relazione scientifica. 3. Capacità di giudizio i) Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle leggi matematiche e fisiche apprese, in particolare nel caso di dati sperimentali ii) Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato. 4. Abilità comunicative i) Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto. ii) Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, in particolare durante i lavori sperimentali realizzati in gruppo. 5. Capacità di apprendimento i) Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità. ii) Saper essere sufficientemente autonomi nella raccolta di dati sperimentali. Prerequisiti Avere raggiunto gli obiettivi formativi di ANALISI MATEMATICA I e di FISICA I, possibilmente (ma non necessariamente) avendo superato l’esame di tali insegnamenti. Contenuti Inevitabilità degli errori. Importanza della loro valutazione. Errori sistematici e casuali. Stima degli errori casuali e loro rappresentazione. Cifre significative. Discrepanza. L'errore relativo. Misure indipendenti. Errore in funzioni arbitrarie di una variabile. Funzioni di più variabili: formula generale della propagazione degli errori. Valor medio, deviazione standard, deviazione standard della media. Istogrammi. Distribuzione-limite. La distribuzione normale (o di Gauss). Limiti di confidenza. Rigetto di dati. Discrepanza significativa. Media pesata. Metodo dei minimi quadrati. Regressione lineare. Covarianza e correlazione. Coefficiente di correlazione lineare. Distribuzione binomiale. Distribuzione di Poisson. Test del Chi-quadro. Generalità sugli strumenti di misura. Esempio di strumento di misura: funzionamento del galvanometro e del multimetro analogico. Influenza degli strumenti di misura (non ideali): esempio nel metodo voltamperometrico. Misure ripetute del periodo di un pendolo: distribuzione gaussiana degli errori casuali.

Misure di dinamica di rotazione di un volano: determinazione indiretta di una grandezza fisica (momento d’inerzia del volano). Misure del periodo di un pendolo di Kater: determinazione indiretta di una grandezza fisica (accelerazione di gravità). Misure col metodo volt-amperometrico: determinazione indiretta di una grandezza fisica (resistenza di un resistore). Testo di riferimento J. R. TAYLOR: Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche. Zanichelli, Bologna. M. LORETI: Teoria degli Errori e Fondamenti di Statistica, Edizioni Decibel-Zanichelli 1998 (liberamente e legalmente disponibile su Internet al sito: http://wwwcdf.pd.infn.it/labo/INDEX.html) Modalità di verifica dell'apprendimento L’insegnamento prevede la partecipazione obbligatoria alle esperienze di laboratorio. L’apprendimento verrà verificato tramite: a) stesura di una relazione scientifica riguardante le misure sperimentali realizzate in laboratorio, che deve riportare la descrizione dell’approccio sperimentale adottato, l’elaborazione dei dati raccolti, il risultato finale (comprensivo di incertezza) della grandezza fisica misurata. In tal modo si valuta la capacità degli/delle studenti di affrontare delle problematiche sperimentali e pratiche, di elaborare correttamente un insieme di dati sperimentali, di riportare per iscritto il proprio operato in maniera formale. La relazione dev’essere consegnata al più tardi tre mesi dopo la fine delle esperienze di laboratorio (e comunque prima della prova orale); b) prova orale consistente in una serie di domande riguardanti sia il programma riportato nella sezione “Contenuti” sia la relazione scientifica relativa alle esperienze di laboratorio. Gli/le studenti devono in tal modo dimostrare sia l’apprendimento degli argomenti svolti a lezione e la capacità di esporli in maniera formale sia di saperli applicare a casi reali. La prova orale ha una durata di circa 30-40 minuti. Metodi didattici L’insegnamento è organizzato in: a) lezioni frontali; b) esperienze di laboratorio in cui gli/le studenti, lavorando in gruppi o singolarmente, realizzano la raccolta dei dati sperimentali e la successiva elaborazione. Per le esperienze di laboratorio vi è l'obbligo di frequenza. Nella piattaforma “moodle” di Ateneo è presente materiale didattico. Lingua di insegnamento Italiano Altre informazioni Accessibilità, Disabilità e Inclusione Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento: Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA: [email protected] Modalità di esame Orale

Meccanica Quantistica Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2021/2022 SSD: FIS/03 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica e consente allo studente di acquisire la conoscenza e la comprensione dei concetti fondamentali e applicativi della meccanica quantistica. L'obiettivo dell’insegnamento è fornire conoscenze di meccanica quantistica, in particolare nello studio dei potenziali ad una dimensione, lo studio dettagliato dell’atomo di idrogeno, e nella comprensione degli atomi a multi-elettroni e della tavola periodica. L’ultima parte del corso include lo studio della teoria delle perturbazioni. Alla fine del corso, lo studente sarà in grado di descrivere e calcolare i modelli quantistici più importanti, imparare ad utilizzare il linguaggio del formalismo di Dirac, e a calcolare probabilità di transizione tra stati quantistici usando la teoria delle perturbazioni. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione

• Conoscere e comprendere le leggi della fisica moderna e la loro importanza nello sviluppo tecnologico • Comprendere il metodo scientifico e la sua rilevanza nello studio dei fenomeni naturali e nel pensiero

critico • Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Usare la matematica necessaria per descrivere i fenomeni naturali • Applicare le leggi della fisica quantistica, per arrivare ad una comprensione dei fenomeni naturali e di

raggiungere una visione organica della realtà fisica Autonomia di giudizio




• Saper interagire con il docente e con i colleghi di corso in modo rispettoso e costruttivo, in particolare durante i lavori realizzati in gruppo

Capacità di apprendimento



Prerequisiti Analisi Matematica I, Analisi Matematica II, Algebra Lineare, Fisica I, Fisica II

Contenuti Equazione di Schrödinger: principio di indeterminazione di Heisenberg, potenziali quantistici in una dimensione (pozzo quantistico infinito, particella libera, barriera finita di potenziale con dispersione ed effetto tunnel, pozzo quantistico finito, oscillatore armonico quantistico) Meccanica quantistica in tre dimensioni: atomo di idrogeno, momento angolare, momento angolare di spin, accoppiamento spin-orbita, atomi a più elettroni, principio di esclusione di Pauli e regole di Hund. Formalismo meccanico quantistico: algebra lineare in spazio di Hilbert, notazione di Dirac. Teoria delle perturbazioni: indipendenti dal tempo (struttura fine dell’idrogeno, effetto Zeeman) e dipendenti dal tempo (sistema a due livelli, perturbazioni periodiche, emissione ed assorbimento di radiazione, regole di selezione) Testi di riferimento Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, 3rd Edition, Cambridge University Press Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile. Gli studenti frequentanti le lezioni possono accumulare ulteriori punti partecipando ai quiz e alle esercitazioni proposte in classe. Il bonus verrà aggiunto al voto del compito scritto. Metodi didattici Seminari: limitate lezioni frontali, lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Esercitazioni: lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Quiz a risposta multipla (durante seminari), scritto con possibilità di orale

Fondamenti di Elettronica Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2021/2022 SSD: ING-INF/01 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica. Esso fornirà le basi per comprendere la fisica e il funzionamento dei principali dispositivi elettronici (diodi, BJT, JFET, MOSFET) e il loro utilizzo per la realizzazione di circuiti e componenti elettronici analogici e digitali (amplificatori operazionali, convertitori analogico/digitale, porte logiche, memorie, ecc.). In una prima parte saranno introdotti i concetti elementari di fisica dei semiconduttori per la comprensione del funzionamento di diodi e transistori. Al principio fisico verrà poi associato il modello circuitale e verranno introdotti il concetto di polarizzazione e di piccolo segnale. Questo sarà la base per la seconda parte del corso che verterà sull’analisi di diversi circuiti elettronici elementari e diverse configurazioni di amplificatori operazionali. Allo studente verranno forniti gli strumenti per analizzare le principali caratteristiche di alcune fondamentali architetture circuitali, quali il guadagno, la funzione di trasferimento, la stabilità e la banda di frequenza. Oltre allo studio analitico, gli studenti apprenderanno l’utilizzo di base di un simulatore circuitale e potranno verificare le caratteristiche principali di circuiti elementari utilizzando l’adeguata strumentazione in ore di laboratorio. Per affrontare i possibili aspetti applicativi nell’ambito dell’ingegneria fisica, nel corso verranno anche introdotti i concetti base di una catena di misura partendo da rivelatori a semiconduttore (ad esempio sensori CCD o pixel CMOS) arrivando alla conversione analogica/digitale. In questo ambito si illustreranno le principali caratteristiche del rumore dei componenti e circuiti elettronici. L’ultima parte del corso analizzerà circuiti digitali di base, come porte logiche CMOS, e accennerà a memorie di alta densità. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione


• Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne • Conoscenza del funzionamento fisico e dei modelli dei principali dispositivi elettronici elementari. • Conoscenza delle configurazioni e delle caratteristiche fondamentali degli amplificatori operazionali e

del loro utilizzo in sistemi retroazionati. • Conoscenza delle principali configurazioni e caratteristiche di blocchi logici per la realizzazione di

circuiti digitali CMOS. • Conoscenza dei blocchi principali e delle caratteristiche fondamentali di una catena di misura elettronica

Capacità di applicare conoscenza e comprensione • Analisi di un circuito elettronico a partire dall’individuazione dei parametri di funzionamento dei

componenti individuali, mantenendo la consapevolezza delle approssimazioni utilizzate. • Calcolo della funzione di trasferimento e stima della stabilità di un sistema retroazionato • Progettazione e dimensionamento di circuiti analogici retroazionati e porte logiche elementari • Verifica delle analisi e del dimensionamento dei circuiti attraverso l’utilizzo di un simulatore

Autonomia di giudizio • Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle conoscenze apprese, sia

in ambito teorico sia nel caso di dati sperimentali. • Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato

Abilità comunicative • Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una

terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto • Saper interagire con il docente e con i colleghi di corso in modo rispettoso e costruttivo

Capacità di apprendimento • Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e

priorità • Saper essere sufficientemente autonomi nella raccolta di dati e informazioni rilevanti alla problematica

investigata

Prerequisiti Conoscenze avanzate di matematica (Analisi 1 e Analisi 2), ed il corso di Fondamenti di Telecomunicazioni e di Metodi Matematici per la Fisica e l’Ingegneria. Contenuti Dispositivi elettronici: Elementi di fisica dei semiconduttori: diagrammi a bande, quasi livelli di Fermi, correnti di deriva e di diffusione. Diodi a giunzione: relazione tensione-corrente, relazione capacità-tensione breakdown ed effetto tunnel. Transistore MOS: calcolo della tensione di soglia, relazione tensione-corrente in differenti zone di polarizzazione, principali parassitismi. Transistore bipolare: struttura, modello di Ebers-Moll, funzionamento in regime attivo. Principali sorgenti di rumore dei transistori. Rivelatori: principali caratteristiche dei sensori PIN photodiode, Charge Coupled Device e CMOS active pixel. Concetto di corrente di buio e capacità di ingresso. Modellizzazione elettrica dei componenti elementari: Circuiti equivalenti dei dispositivi fondamentali. Linearizzazione delle caratteristiche e concetto di piccolo segnale. Esempi di circuiti elementari con transistori MOS: specchio di corrente, source follower, stadio differenziale, etc. Amplificatori e loro applicazioni: Generalità sugli amplificatori; amplificatori operazionali. Analisi delle topologie di base e di configurazioni retroazionate. Studio in frequenza delle caratteristiche e della stabilità degli amplificatori retroazionati tramite l’analisi delle singolarità utilizzando la trasformata di Laplace e i diagrammi di Bode. Effetti circuitali delle principali non idealità degli amplificatori operazionali (correnti di bias, tensione di offset, resistenze di ingresso ed uscita, ecc.). Rumore negli amplificatori operazionali e effetto della retroazione sul rumore. Applicazioni lineari (sommatori, filtri attivi, integratori derivatori, ecc.). Sistemi di acquisizione: cenni all’interfacciamento di sensori o rivelatori all’elettronica: front-end specializzati (amplificatori per strumentazione, amplificatori di carica, ecc.). Filtraggio dei segnali. Cenni di tecniche di campionamento e di conversione analogico-digitale e digitale-analogica. Circuiti digitali CMOS: Porte logiche elementari CMOS: caratteristiche statiche, margine di rumore, soglia di commutazione. Comportamento dinamico: tempi di commutazione, fan-out, dissipazione di potenza. Interruttori elettronici MOS, transmission gates. Circuiti digitali elementari. Cenni alle memorie ad alta densità. Testi di riferimento Testo principale:

• Sedra, Smith: Microelectronic Circuits, 6th Ed. Oxford University Press, • G. Ghione Dispositivi per la Microelettronica McGraw-Hill 1998 • S. M. Sze, Dispositivi a semiconduttore, Hoepli, 1991

Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile. Metodi didattici Lezioni frontali ed esercitazioni. Laboratorio con simulatore informatico Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Scritto con possibilità di orale

INGEGNERIA FISICA


Insegnamenti Obbligatori Terzo Anno (2022/2023)

Programmi provvisori

Scienza e Tecnologia dei Materiali Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2022/2023 SSD: ING-IND/22 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica. L’insegnamento si prefigge di fornire agli studenti i principi fondamentali delle nanotecnologie, illustrando diversi aspetti del tema: proprietà strutturali e funzionali derivanti dalla nanodimensionalità, sintesi di materiali nanostrutturati mediante tecniche fisiche, principali tecniche di caratterizzazione di materiali nanostrutturati, integrazione di nanostrutture in dispositivi e loro principi di funzionamento. Saranno anche trattati a titolo di esempio alcuni casi specifici di applicazioni di nanostrutture in dispositivi. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione


• Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne • Conoscenza dei principi fondamentali delle nanotecnologie, dal punto di vista dei metodi di preparazione

di materiali nanostrutturati • Conoscenza dei principi fondamentali delle nanotecnologie dal punto di vista dell’integrazione di

materiali nanostrutturati in dispositivi, incluso il principio di funzionamento di alcuni dispositivi modello.


• Capacità di identificare ambiti in cui le nanotecnologie possono offrire soluzioni vantaggiose e funzionalità migliori, rispetto a sistemi e materiali non nanostrutturati, con una comprensione dei processi e dei fenomeni alla base del successo dell’applicazione di materiali nanostrutturati.

• Capacità di identificare tecnologie attualmente disponibili per la preparazione di materiali nanostrutturati e la loro integrazione in dispositivi, argomentando le possibili scelte sulla base delle conoscenze e della comprensione degli argomenti trattati durante il corso.








Prerequisiti I prerequisiti per il corso includono conoscenze di base di fisica dello stato solido, chimica, meccanica quantistica.

Contenuti Meccanismi di nucleazione e crescita di film sottili e nanostrutture. Epitassia da fase liquida. Epitassia da fase vapore. Processi di condensazione vapore-liquido-solido (VLS) e vapore-solido (VS). Processi di nucleazione e crescita ad isola (Volmer-Weber), a strato (Frank-van de Merwe) e misto isola-strato (Stranski-Krastanov). Metodi di sintesi fisiche e chimico-fisiche di nanomateriali: evaporazione termica, ablazione laser, sputtering, chemical vapor deposition. Due esempi di nanostrutture: quantum dot e nanowire. Quantum dot: struttura elettronica, proprietà ottiche ed optoelettroniche. Processi eccitonici in quantum dot. Processi di dissociazione di carica, trasporto e ricombinazione in sistemi compositi basati su quantum dot. Nanowire: metodologie di sintesi di nanowire di varia composizione. Proprietà ottiche, elettroniche ed optoelettroniche di nanowire. Processi di trasporto di carica in nanowire. Processi di guida d’onda in nanowire. Dispositivi elettronici e optoelettronici. Diodo Shottky. Giunzione p-n. Light emitting diode. Cella solare a singola giunzione e multi-giunzione. Testi di riferimento Günter Schmid, Nanotechnology. Volume 1: Principles and Fundamentals. Wiley-VCH Omar Manasreh, Introduction to Nanomaterials and Devices. Wiley-VCH Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale orale. Metodi didattici Seminari: limitate lezioni frontali, lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Esercitazioni: lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Esame orale

Informatica II Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2022/2023 SSD: ING-INF/05 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L'insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, e fornisce un'introduzione alla simulazione di sistemi fisici e alle tecniche fondamentali di Machine Learning Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione


• Acquisire i modelli principali e gli algoritmi per la simulazione dei sistemi fisici • Acquisire i modelli principali e gli algoritmi di machine learning e pattern recognition


• Scegliere il modello e la tecnica di simulazione adatta a studiare un problema • Scrivere un semplice simulatore in Python • Interpretare e presentare i risultati di uno studio di simulazione • Saper applicare i modelli studiati a problemi reali • Sapere valutare criticamente le prestazioni ed il comportamento di un modello di machine learning

applicato ad un problema concreto • Coniugare le conoscenze approfondite nelle scienze naturali ed in particolare nella fisica, con il "metodo

dell'ingegneria", che permette di trasformare fenomeni naturali e concetti astratti in nuovi metodi, dispositivi e sistemi reali


• Sapere comprendere quali caratteristiche dei vari modelli studiati meglio si adattano ad un problema dato • Saper valutare criticamente le caratteristiche teoriche dei modelli proposti

Abilità comunicative





Prerequisiti Familiarità con i concetti fondamentali dell’algebra lineare, dell'analisi matematica e del calcolo delle probabilità. Familiarità con la programmazione ed il linguaggio Python.

Contenuti Mod 1 – Simulazione: Modellazione e simulazione, Classificazione dei simulatori, Simulazione Monte Carlo, Simulazione di sistemi dinamici, Cellular Automata, Simulazione per eventi discreti, Simulazione ad agenti, Introduzione alla simulazione distribuita. Mod 2 – Intelligenza Artificiale Modelli di classificazione supervisionata: Discriminative/generative classification, unsupervised classification; Apprendimento e inferenze con le reti neurali, modelli "feed-forward", architetture "profonde" (deep learning) Rappresentazione, Vector Model, Kernel methods, Feature synthesis/selection. Testi di riferimento Da definire Modalità di verifica dell’apprendimento L'apprendimento è volto a permettere allo studente di acquisire competenze pratiche nella scelta, implementazione ed analisi di modelli di simulazione di sistemi fisici e di sistemi ad intelligenza artificiale. La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una serie di progetti con consegna in itinere o un progetto finale. Entrambe le forme progettuali sono corredate da una analisi del comportamento degli algoritmi utilizzati ed ha lo scopo di permettere allo studente di acquisire e dimostrare competenze pratiche nella scelta, implementazione ed analisi delle soluzioni. Gli studenti frequentanti le lezioni possono accumulare ulteriori punti partecipando ai quiz e alle esercitazioni proposte in classe. Il bonus verrà aggiunto al voto del compito scritto. Metodi didattici Seminari: limitate lezioni frontali, lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Esercitazioni: lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Orale

Principi di Chimica Fisica Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2022/2023 SSD: CHIM/02 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, e consente allo studente di acquisire conoscenze avanzate nella termodinamica, della cinetica chimica e dei fenomeni di trasporto. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione


• Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne • Conoscenza e derivazione delle leggi della termodinamica, della cinetica chimica e del trasporto


• Usare la matematica necessaria per descrivere i fenomeni naturali, progettare dispositivi e sistemi e analizzare dati complessi

• Applicare conoscenze di chimica e scienza e tecnologia dei materiali per descrivere in modo approfondito le proprietà dei materiali








Prerequisiti Conoscenze base di Chimica, e aver superato i corsi di Fisica 1 e i corsi di matematica: Analisi 1 e Analisi 2, Statistica, Metodi Matematici per la Fisica e l’Ingegneria.

Contenuti Termodinamica. Calore, primo principio della termodinamica, entalpia, secondo principio della termodinamica, entropia, terzo principio, energia di Helmholtz ed energia di Gibbs. Equilibri di fase. Cinetica chimica. Catalisi. Termodinamica del non equilibrio. Soluzioni elettrolitiche. Fenomeni di trasporto. Testi di riferimento Da definirsi Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile. Metodi didattici Da definirsi Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Scritto con possibilità di orale

Circuiti e Misure Elettroniche Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, Università Ca’ Foscari di Venezia Anno Accademico 2022/2023 SSD: ING-INF/01 Inquadramento dell'insegnamento nel percorso del corso di studio L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, e consente allo studente di acquisire le basi dei circuiti e delle misure elettroniche. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione


• Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne • Conoscere e comprendere i fondamenti dell’elettronica moderna alla base del funzionamento dei sistemi

microelettronici contemporanei, e le idee alla base degli sviluppi futuri Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Usare la matematica necessaria per descrivere i fenomeni naturali, progettare dispositivi e sistemi e analizzare dati complessi

• Descrivere quantitativamente fenomeni complessi, schematizzazarli per astrazione, e riduzione a fenomeni più semplici ed affrontabili

• Coniugare le conoscenze approfondite nelle scienze naturali ed in particolare nella fisica, con il "metodo dell'ingegneria", che permette di trasformare fenomeni naturali e concetti astratti in nuovi metodi, dispositivi e sistemi reali








Prerequisiti Conoscenze acquisite con i corsi di Analisi Matematica 1 e 2, in particolare il calcolo differenziale ed integrale, ed i numeri complessi, Fisica 2 (elettromagnetismo). Gli insegnamenti in Fondamenti di Telecomunicazioni e in Fondamenti di Elettronica danno le forti basi teoriche per poter comprendere i dettagli delle applicazioni qui affrontate.

Contenuti Modello circuitale, circuiti resistivi, circuiti RC, RL ed RC, studio di stabilità e potenza. Trasformatori. Metrologia elettronica, richiami di analisi dei dati. Acquisizione analogica e digitali, convertitori A/D e D/A. Teoria del rumore. Strumentazione elettronica: voltmetri, oscilloscopi, analizzatori di spettro, amplificatori lock-in. Testi di riferimento Da definire Modalità di verifica dell’apprendimento Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto. L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Un fac-simile del compito sarà reso disponibile. Gli studenti frequentanti le lezioni possono accumulare ulteriori punti partecipando ai quiz e alle esercitazioni proposte in classe. Il bonus verrà aggiunto al voto del compito scritto. Metodi didattici Seminari: limitate lezioni frontali, lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Esercitazioni: lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving) Lingua di insegnamento Italiano Modalità di esame Quiz a risposta multipla (durante seminari), scritto con possibilità di orale

INGEGNERIA FISICA


Insegnamenti affini o integrativi

a Scelta

INSEGNAMENTI AFFINI O INTEGRATIVI A SCELTA – SSD Interazione Radiazione Materia - FIS/01 RICHIAMI DI FISICA ONDULATORIA Generalità sulle onde: ampiezza, frequenza, lunghezza d’onda, intensità, polarizzazione. Onde piane, sferiche, armoniche. Onde meccaniche longtudinali e trasversali. Onde elettromagnetiche. Spettro delle onde e.m., sorgenti di onde e.m., legge di Lambert-Beer. Sviluppo di Fourier. Principio di Huygens-Fresnel. Pacchetti d’onda. Cenni di diffrazione e interferenza. Reticolo di diffrazione. INTERAZIONE RADIAZIONE-MATERIA E PROPAGAZIONE NELLA MATERIA Indice di rifrazione, leggi di Snell, angolo limite, indice di rifrazione complesso, polarizzabilità elettronica. Anisotropia ottica, ellissoide degli indici. Anisotropia indotta da stress o da campo elettromagnetico. Onde e.m. come fascio di fotoni. Effetto fotoelettrico. Cenni di teoria delle bande. Interazione di un’onda elettromagnetica con un dielettrico e con un materiale conduttore. Assorbimento della luce, luminescenza, fluorescenza, fosforescenza. Ottica non-lineare: suscettività elettrica non-lineare, linearità del secondo ordine, generazione di seconda armonica, frequency-mixing, linearità del terzo ordine, indice di rifrazione non-lineare. Il laser, tipologia di laser. Lo scattering della luce: scattering di Rayleigh, di Mie, di Raman. Principi di ottica guidata: modi guidati, fibre ottiche, metodi per la preparazione e applicazioni di guide di luce planari. Fisica dello Stato Solido - FIS/03 Potenziali termodinamici, meccanica statistica quantistica, teoria del trasporto, struttura cristallina, teoria delle bande, cristallo armonico, cristallo quantistico, diamagnetismo e paramagnetismo, interazioni elettroniche e ferromagnetismo. Laser e Ottica Quantistica - FIS/03 Processi fondamentali di interazione radiazione-materia, principio di funzionamento del laser. Inversione di popolazione. Proprieta' del fascio laserEmissione spontanea, processi di decadimento non radiativo. Emissione ed assorbimento stimolati, transizioni ottiche permesse. Laser in continuo. Equazioni di bilancio. Laser impulsati (Q-switching, mode-locking, laser a titanio in zaffiro). Generazione e amplificazione ottica parametrica. Generazione di fotoni correlati (entangled). Ottica quantistica. Informazione quantistica e tecniche sperimentali. Generazione e misura di singoli fotoni, rumore quantistico, correlazione quantistica, interazione fotone-atomo, crittografia quantistica e teletrasporto quantistico. Biochimica - BIO/10 i) Fondamenti di chimica biologica Proprietà degli elementi essenziali per gli organismi viventi. Proprietà dei principali gruppi funzionali presenti nelle biomolecole. Interazioni deboli nei sistemi acquosi. Principi di bioenergetica e termodinamica. Proprietà e meccanismi delle reazioni biochimiche più comuni. La cellula procariotica ed eucariotica, e la loro evoluzione. Descrizione storica delle principali scoperte biochimiche. ii) Carboidrati Proprietà chimico-fisiche dei monosaccaridi (classificazione e stereoisomeria), disaccaridi, polisaccaridi di struttura e di riserva, glicosaminoglicani, glicoproteine e loro funzioni nei sistemi biologici. Descrizione di alcuni metodi chimici ed enzimatici per la modificazione selettiva di carboidrati. iii) Nucleotidi e acidi nucleici Proprietà chimico-fisiche dei nucleotidi. Struttura degli acidi nucleici DNA e RNA e loro funzioni nei sistemi biologici. Nucleotidi come risorsa e trasportatori di energia, componenti di cofattori enzimatici e messaggeri chimici. Descrizione di alcuni metodi chimici ed enzimatici per la modificazione selettiva di nucleotidi e acidi nucleici. iv) Amminoacidi e proteine Proprietà chimico-fisiche degli amminoacidi. Proprietà e struttura del legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Descrizione dei principali metodi di purificazione e caratterizzazione funzionale e strutturale delle proteine. Proprietà dell’interazione recettore-ligando. Funzione e meccanismo d’azione di alcune proteine: mioglobina, emoglobina e immunoglobuline. Descrizione di alcuni metodi chimici ed enzimatici per la modificazione selettiva di amminoacidi e proteine.

v) Enzimi e cinetica enzimatica Proprietà generali degli enzimi e classificazione. Energia di attivazione e coordinata di reazione. Parametri cinetici degli enzimi, loro definizioni e derivazione: equazioni di Michaelis-Menten e Lineweaver-Burk. Meccanismi d’inibizione enzimatica. Regolazione allosterica. Funzione e meccanismo molecolare di alcuni enzimi: chimotripsina, lisozima, transpeptidasi e β-lattamasi. vi) Lipidi Proprietà chimico-fisiche e funzione degli acidi grassi saturi e insaturi, triacilgliceroli, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, steroli, eicosanoidi, steroidi e vitamine. Descrizione di alcuni metodi chimici ed enzimatici per la modificazione selettiva di lipidi e liposomi. vii) Membrane biologiche e trasporto Composizione, architettura, proprietà e dinamicità delle membrane biologiche. Descrizione di alcune proteine di membrana e trasporto attivo o passivo di soluti attraverso la membrana. Biologia Molecolare e Cellulare - BIO/11 Acidi nucleici, codice genetico e sintesi delle macromolecole. La struttura molecolare di geni e cromosomi. Replicazione del DNA. Danno e riparazione del DNA e loro ruolo nella mutagenesi. Il processo di trascrizione del DNA. DNA polimerasi DNA e RNA dipendenti. Biosintesi delle proteine. Regolazione e controllo dell'espressione genica. DNA ricombinante e genomica. Clonaggio del DNA. Southern blotting e Northern blotting. Reazione a catena della polimerasi (PCR). I DNA microarray. Microbiologia - BIO/19 PARTE I PROCARIOTI E EUCARIOTI Caratteristiche e differenze. Membrana plasmatica: struttura biochimica, funzioni; differenze. Patrimonio genetico: DNA, geni e genomi; riproduzione e ricombinazione genica. Mitosi e meiosi. Replicazione. Mutazioni. TECNOLOGIA DEL rDNA Cenni su applicazioni usate nella ricombinazione genica (FISH, enzimi di restrizione, produzione di anticorpi, vettori di espressione, clonazione, cDNA e microarray, genomic library). BATTERI Sistematica. Tipi morfologici. Membrana cellulare: morfologia e funzioni. Spazio periplasmico, membrana esterna, capsula. Parete: struttura chimica, morfologia, funzioni; differenze tra Batteri Gram (+) e (-): colorazione di Gram. Parete degli Archeabatteri. Citoplasma batterico e inclusioni cellulari. Ribosomi batterici. DNA batterico. Flagelli e fimbrie. Spore: caratteristiche morfologico- strutturali, proprietà. Archeabatteri: collocazione evolutiva; caratteristiche strutturali e funzionali; nicchie ecologiche estreme. Cianobatteri: caratteristiche morfologico-strutturali e funzionali. PROTISTI Cenni di morfologia, fisiologia e ecologia di Protozoi (Ciliati, Flagellati, Amebe, Mixomiceti) e Microalghe. FUNGHI Sistematica. Muffe e Lieviti: caratteri morfologici. Parete e membrana cellulare: composizione chimica, struttura, funzioni. Ife: tipi, struttura, funzioni. Sistema endomembranoso cellulare. Nucleo e nucleoli. DNA e RNA: peculiarità cromosomiche e genomiche. Mitocondri. Citosol e citoscheletro. Strutture vegetative. Metabolismo: simbionti; saprofiti; parassiti. Ciclo vitale: fasi gamiche e caratteristiche riproduttive nei diversi Phyla. LICHENI Caratteristiche morfologico-strutturali e interazioni funzionali e biochimiche. Capacità di attecchimento su substrati differenti; successione ecologica. Riproduzione. PARTE II I MICROORGANSIMI NELLE DIVERSE MATRICI AMBIENTALI a) FATTORI AMBIENTALI Condizioni ambientali per la crescita attiva o la quiescenza: limiti di tolleranza; inibizione/incremento del biochimismo dei biodeteriogeni. Temperatura: curva di Arrhenius, optimum/range di temperatura ottimale. Ossigeno: aerobiosi e anaerobiosi. Luce: fototropismo e fotoperiodismo, eliofilia e fotosintesi; qualità, quantità, durata; radiazioni ad alta energia. Disponibilità di acqua: water activity, RH; dilavamento. Correnti d’aria. Pressione osmotica e concentrazioni saline. pH: optimum di attività. Micro e macro sito-specificità ambientale. b) CARATTERISTICHE DEL SUBSTRATO

Presenza di microorganismi nelle matrici ambientali. Peculiarità favorenti l’attecchimento: morfologia, caratteristiche chimico-fisiche, biorecettività, tempo di esposizione ai fattori ambientali. Effetto e tipologie di inquinanti (biodegradabili, (non)conservativi, particellati, bioaerosol) nell’ambiente di attecchimento. c) BIODIVERSITA’ MICROBICA Attività cellulare e trofismo. Autotrofia ed eterotrofia. Cinetiche di crescita. Cicli biogeochimici e trasformazioni microbiche di C, N, P, S, Fe. Biodegradazione e biodeterioramento: fenomeni e processi (bio)fisici, (bio)chimici; colonizzazione, attecchimento e attività biologica; strutture molecolari, enzimi, prodotti di scarto. Biofilm: tipologie, fasi, EPS. Batteri Gram (+) e Gram (-), Archeabatteri, microalghe e Cianobatteri, Funghi (Lieviti e Muffe), Protisti. Campionamento in differenti matrici ambientali. Terreni di coltura (generici, selettivi, elettivi). Identificazione: tecniche classiche (morfologia delle colonie, osservazione al microscopio, colorazioni; attività biochimica) e di biologia molecolare (estrazione DNA, rRNA; elettroforesi; blotting). mVOC e micotossine: metabolismo, fonti, tossicità verso altri (micro)organismi e nei comparti ambientali. Biocidi: tipologie, (eco)tossicologia. Meccanica dei continui e delle strutture - ING-IND/34 Analisi cinematica e statica di sistemi staticamente determinati. Meccanica dei continui. Definizione dello stato di sforzo e dello stato di deformazione. Principi di conservazione della massa, principi di conservazione dell'energia, bilancio di energia, principio dei lavori virtuali. Legami costitutivi. Materiali elastici lineari isotropi, fluidi Newtoniani ideali. Energia potenziale elastica ed energia complementare. Materiali elastici lineari anisotropi. Equazioni risolventi il problema della meccanica dei solidi elastici lineari isotropi. Teorema di minimo dell'energia potenziale totale. Carico assiale, momento flettente, torsione e taglio. Deformata elastica. Equazione differenziale e condizioni al contorno. Effetti anelastici. Criteri di resistenza per materiali fragili. Criteri di resistenza per materiali duttili. Verifica di resistenza in presenza di uno stato di sforzo piano. Imprenditorialità e innovazione - ING-IND/35 Concetti di base del sistema ricerca, di innovazione e di imprenditorialità. Gestione dell’innovazione e dei progetti, sviluppo di nuovi prodotti e servizi. Open innovation, crowdsourcing. Non-profit e modelli ibridi. Brevetti. Business plan e Sustainability plan. Business model canvas e Sustainability model canvas. Marketing. Valutazione e finanziamento start-ups. Principi di Economia Aziendale - SECS-P/07 Un approccio storico allo studio dell'Economia Aziendale. Le origini: la prolusione di Zappa (1927) basata sull'unificazione dei 3 momenti aziendali: Organizzazione, Gestione e Rilevazione. Le persone, l'attivita economica, l'economia aziendale. Le diverse tipologie di aziende, la specializzazione economica. La teoria generale dei sistemi. La teoria degli stakeholder. La struttura dell'azienda, l'ambiente economico, il sistema competitivo. Logiche e metodi della ragioneria. Le rilevazioni durante l'esercizio (Acquisti e Vendite; Pagamenti ed Incassi). Valutazioni e rilevazioni di fine periodo. Aspetti formali del bilancio d'esercizio. Cenni sulla Contabilità Direzionale o Gestionale. Economia e Gestione delle Imprese - SECS-P/08 1. Principi di gestione d'impresa 2. L’ambiente competitivo 3. Le strategie competitive 4. Le strategie di crescita 5. Gestione dell'innovazione Organizzazione Aziendale - SECS-P/10 Introduzione alla progettazione organizzativa. Progettazione organizzativa e teorie organizzative. Le variabili chiave della progettazione organizzativa. L'analisi e progettazione della microstruttura organizzativa. L'analisi e progettazione della mesostruttura organizzativa: la specializzazione orizzontale. L'analisi e progettazione della mesostruttura organizzativa: la specializzazione verticale. L'analisi e progettazione della mesostruttura organizzativa: i meccanismi di coordinamento e di controllo. Le forme organizzative. La progettazione della rete esterna. Il cambiamento organizzativo.

Cina Oggi - L-OR/21 Trattazione approfondita delle maggiori dinamiche sociali occorse in Cina dal 1949 ad oggi. La trattazione è di tipo tematico ed è strutturata in lezioni monografiche. La coerenza rispetto al corso di studi è garantita dall'uso di un approccio concettuale proprio della teoria delle istituzioni. Mediazione Culturale per la Cina - L-OR/21 I contenuti del corso riguardano il lessico e le strutture sintattiche e comunicative del cinese commerciale e la loro resa in italiano, con particolare riferimento a presa di contatti, richiesta e offerta di preventivi, modalità di pagamento, ordini, imballaggio e spedizione. Lingua Cinese per la Comunicazione di Base - L-OR/21 L’insegnamento sviluppa la capacità di comprendere e tradurre testi cinesi di livello congruo alle conoscenze linguistiche degli studenti di argomento economico e aziendale. Fornisce inoltre competenze linguistiche orali in ambito economico e aziendale e consolida la capacità di tradurre in cinese frasi comprendenti strutture grammaticali relativamente complesse. Nello specifico offre: lettura, traduzione e commento grammaticale e traduttologico di testi cinesi su temi attinenti l’economia e aspetti dell’attività aziendale: 30 ore di teoria e pratica.

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INGEGNERIA FISICA Università Ca’ Foscari Venezia Lista … · 2020. 7. 27. · M. Bramanti: Esercitazioni di Analisi Matematica 1, Esculapio Modalità di verifica dell'apprendimento