Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire conoscenze approfondite riguardanti le principali metodologie sperimentali di indagine fisica applicate a sistemi di interesse biofisico. Sono fondamentali i seguenti argomenti: • microscopia ottica ed elettronica • fluorescenza di raggi X • tecniche spettroscopiche • coulombmetria • tecniche avanzate di indagine in ambito biofisico e biomedico

Metodi didattici

Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Sono inoltre previste esercitazioni in laboratorio. Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica e fisica, capacità di utilizzo degli strumenti di calcolo informatico, competenze sul trattamento dei dati sperimentali.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale. La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso (definizioni, esempi rilevanti, teoremi, dimostrazioni, applicazioni, collegamenti tra i vari argomenti.). Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento,l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e indi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Il voto finale è espresso in trentesimi

Programma del Corso

Lo studente sarà in grado di inquadrare i fenomeni fisici alla base delle più importanti tecniche di indagine nel campo della fisica applicata in contesti interdisciplinari, saprà scegliere autonomamente la strumentazione adeguata in relazione alla scala spazio-temporale delle proprietà chimico-fisiche che si intendono studiare e saprà estrarre dai dati sperimentali le informazioni necessarie alla conoscenza del sistema sotto studio. Programma: Obiettivi del laboratorio di fisica applicata La microscopia ottica La microscopia elettronica Principi di base delle tecniche spettroscopiche Livelli energetici traslazionali, rotazionali, vibrazionali ed elettronici La fluorescenza di raggi X: generalità, l'apparato sperimentale Riduzione ed elaborazione di dati sperimentali XRF su casi studio La spettroscopia IR in dispersione e in trasformata di Fourier L’apparato sperimentale: la lampada nell'IR, il monocromatore e l'interferometro, il detector Analisi ed elaborazione di dati sperimentali FTIR su casi studio La spettroscopia Raman in dispersione e in trasformata di Fourier L’apparato sperimentale: il laser, il reticolo di diffrazione e l'interferometro, il fotomoltiplicatore. Analisi ed elaborazione di dati sperimentali Raman su casi studio Introduzione alla spettroscopia neutronica Produzione di neutroni per fissione e per spallazione e principali modalità di rilevazione. Riduzione ed elaborazione di dati di spettroscopia neutronica: calcolo dei parametri (tempi e/o lunghezze) associati ai sistemi investigati Principi fisici di base della Coulombometria Caratteristiche, peculiarità e limiti dei dati sperimentali Le applicazione della tecnica Coulombmetrica: i procedimenti di misura la discussione dei dati la loro elaborazione ed interpretazione. Utilizzo di tecniche diagnostiche/terapeutiche con particelle e radiazioni ionizzanti in ambito biologico e medico