Obiettivi Formativi

Modulo A Fornire conoscenze sulle metodologie sperimentali per l’uso di strumentazione elettronica analogica e digitale idonea alla verifica delle leggi dell’elettromagnetismo. Approfondimenti sui metodi per le elaborazioni dei dati sperimentali anche con l’ausilio di specifici software. In particolare, sono fondamentali i seguenti argomenti: Caratteristiche generali degli strumenti di misura Generatori di tensione e di corrente Voltmetri, galvanometri, amperometri, multimetri. Principio di funzionamento dell’oscilloscopio Circuiti in corrente continua ed alternata. Principi di Kirchoff e teoremi di Thevenin e Norton. Caratteristiche di funzionamento di elementi circuitali (condensatori, induttori) anche in regime impulsivo Progettazione, realizzazione ed analisi di alcuni significativi esperimenti basati sugli argomenti della prima parte del corso. Modulo B Fornire conoscenze sulle metodologie sperimentali per l’uso di strumentazione idonea alla verifica delle leggi dell’ottica geometrica e fisica. In particolare, sono fondamentali i seguenti argomenti: Caratteristiche di funzionamento di specchi, diottri sferici concavi e convessi. Caratteristiche di funzionamento di sistemi ottici costituiti da lenti sottili e lenti spesse. Caratteristiche di elementi rifrangenti (prismi) e diffrattivi (reticoli) Sorgenti e rivelatori di luce Progettazione, realizzazione ed analisi di alcuni significativi esperimenti basati sugli argomenti della seconda parte del corso.

Metodi didattici

- Lezioni frontali - Esercitazioni individuali in laboratorio (almeno 6 per ciascun modulo)

Prerequisiti

Conoscenza del metodo sperimentale e dei metodi principali per l’analisi dei dati sperimentali e per la stima degli errori connessi alla misura. Conoscenza base delle leggi dell’elettromagnetismo e dell’ottica geometrica e fisica.

Verifiche dell'apprendimento

- Valutazione relazioni predisposte per ciascuna esperienza di laboratorio - Esame orale

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 7287/1 - LABORATORIO 2 MOD. A ------------------------------------------------------------ Introduzione (sviluppi storici, carica elettrica, fenomeni elettrici elettromagnetici ed ottici) Componenti e circuiti elettrici: Resistori – Condensatori – Induttori – Generatori – Nodi e Maglie – Leggi di Kirchoff – Reti lineari e non-lineari – Analisi di reti lineari Incertezza nelle misure elettriche – Incertezza standard di tipo A e B – Valutazione incertezze Circuiti e misure elettriche in corrente continua Circuiti e misure elettriche in corrente alternata Esperienze di laboratorio su determinazione parametri di circuiti elettrici in DC e AC: Utilizzo strumentazione elettronica analogica e digitale Circuiti DC per misure di resistenza elettrica con il metodo volt-amperometrico e con circuiti a ponte Resistività e verifica leggi di Ohm Filtri RC e RL Circuiti RLC risonanti Misure di impedenza elettrica ------------------------------------------------------------ Modulo: 7287/2 - LABORATORIO 2 MOD. B ------------------------------------------------------------ Ottica geometrica (riflessione e rifrazione della luce, specchi, lenti, prismi). Ottica fisica (propagazione ondulatoria, interferenza, diffrazione, polarizzazione). Spettroscopia ottica (fenomeni di assorbimento della luce, legge di Lambert-Beer) Cenni su sorgenti di luce a diodi laser e LED e su rivelatori a semiconduttore Esperienze di laboratorio su determinazione parametri di semplici sistemi ottici: proprietà delle lenti, indice di rifrazione, dispersione, coefficiente di assorbimento molare, emissione spettrale, diffrazione, rotazione piano di polarizzazione, radiometria. Elaborazione dati sperimentali: Presentazione dei dati sperimentali – Tabelle e Grafici – Redazione di relazioni – Principio della massima verosimiglianza – Il metodo dei minimi quadrati – Procedure di best-fit – Utilizzo di software per l’analisi dati varianza, principio della massima verosimiglianza, metodo dei minimi quadrati.