LABORATORIO DI ASTROFISICA II

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:Lo scopo di questo corso è quello di promuovere la conoscenza delle tecniche di rivelazione di radiazioneastronomica, della strumentazione necessaria per rivelazioni astrofisiche, e della scelta delle osservabiliastronomiche. Il corso inoltre si prefigge lo scopo di utilizzare, e di comprenderne l'utilizzo e le limitazioni, distrumentazione di laboratorio eastronomica in banda visibile e banda radio. Lo studente capirà l'importanza dellecalibrazioni e delle tecniche di mitigazione del rumore attraverso una serie di esperienze sia in laboratorio che altelescopio ottico didattico TACOR (sul tetto dell'edificio Fermi) e utilizzando una antenna per microonde installatasul tetto dell'edificio Marconi. Verranno presentati i concetti fondamentali di ottica astronomica, elettronica, teoriadei segnali, criogenia, interferometria, spettroscopia, polarimetria, e lostato dell'arte della strumentazione inastronomia radio, mm/sub-mm, IR, ottica, UV, X, gamma. OBIETTIVI SPECIFICI: A -Conoscenza e capacità di comprensione OF 1) Conoscerei fondamenti delle osservazioni astronomiche OF 2) Conoscerei fondamenti delfunzionamento di rivelatori di radiazione astrofisica OF 3) Comprendere l’utilizzo di tecniche di rivelazione di radiazione astrofisica B –Capacità applicative OF 4) Saper dedurrele caratteristiche di un’osservazione astrofisica OF 5) Risolvere problemileagati al rumore OF 6) Essere in grado di applicare tecniche/metodidi riduzione del rumore C -Autonomia di giudizio OF 7) Essere in grado divalutare il miglior modo per eseguire una misura OF 8) Integrare le conoscenze acquisite al fine distabilire la miglior tecnica osservativeD –Abilità nella comunicazione OF 9) Saper comunicareper iscritto in relazioni di laboratorioi risultati del proprio lavoro OF 10) Saper comunicareriguardo problemi noti enon noti E -Capacità di apprendere OF 11) Avere la capacità di consultaredatasheet di componenti elettronici OF 12) Avere la capacità di valutare l’adeguatezza di uno strumento per astrofisica OF 13) Essere in grado di ideare e sviluppare un progettodi carattere astronomico

Canale 1
ELIA STEFANO BATTISTELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Il corso si svolgerà attraverso lezioni in aula e 8 esercitazioni di laboratorio durante il semestre. Le esercitazioni iniziano dopo circa un mese dall'inizio del corso e sono eseguite a scadenza settimanale. Le ultime due esercitazioni saranno svolte sui tetti degli edifici del dipartimento e riguarderanno le osservazioni di radio-astronomia e le osservazioni di astronomia ottica. Il programma consiste in: -Osservabili astronomiche e portatori di informazione astrofisica. Definizioni di flusso, brillanza, e throughput. -Cenni di ottica geometrica e fisica e principio di funzionamento di lenti, specchi, e antenne. Definizione di piano focale, risposta angolare, e campo di vista. -Cenni sulla teoria dei segnali, linee di trasmissione, campionamento, quantizzazione: il teorema di Nyquist. -Rivelatori in astrofisica (coerenti, termici, e quantici). Calibrazioni astronomiche relative e assolute. -Rumore e la sua origine fisica. Estrazione del segnale da rumore. Cenni di circuiti analogici, transistor, amplificatori a basso rumore. Cenni di elettronica digitale (microprocessori e FPGA). -Tecniche criogeniche e del vuoto. -Concetti fondamentali in radio-astronomia: Temperatura di rumore e d'antenna. Equazione del radiometro. -Telescopi: tipologie, montature, e aberrazioni. Utilizzo di un telescopio. -Acquisizione informazione in banche dati e processamento di immagini astronomiche.
Prerequisiti
Conoscenze di base di meccanica, elettromagnetismo, termodinamica e statistica
Testi di riferimento
-Dispense Prof. Battistelli disponibili su elearning -Dispense Prof. de Bernardis disponibili sul sito del dipartimento -Slides del corso
Frequenza
La frequenza del corso e' facoltativa ma caldamente consigliata. La frequenza delle esercitazioni di Laboratorio è invece obbligatoria ed ogni assenza va adeguatamente giustificata con il docente ed eventualmente recuperata.
Modalità di esame
La prova di valutazione si basa sull'andamento delle prove di laboratorio che vengono valutate di volta in volta ed in ultima istanza dalla prova orale. L'esame orale consiste in un colloquio sui temi illustrati nel corso. Per superare l'esame lo studente deve essere in grado di presentare un argomento o ripetere un calcolo discusso durante il corso e di applicare i metodi appresi ad esempi e situazioni simili a quelle gia' discusse. Nella valutazione si terra' conto di: - correttezza dei concetti esposti; - chiarezza e rigore espositivo; - capacità di sviluppo analitico della teoria; - attitudine nel problem solving (metodo e risultati).
Bibliografia
https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=4681 http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/web_disp/d5/index.html
Modalità di erogazione
Lezioni in aula Esercitazioni nei laboratori
FABIO COLUMBRO Scheda docente
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoFisica
  • CurriculumAstrofisica
  • Anno3º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDFIS/05
  • CFU3