Physics - Fisica

PAOLO POSTORINO
PAOLO POSTORINO
MARIA GRAZIA BETTI
MARIA GRAZIA BETTI

OBIETTIVI GENERALI:
Introduzione degli studenti ad un reale ambiente di ricerca, al lavoro di equipe, alla condivisione di compiti e allo sfruttamento efficace delle diverse competenze e interessi attraverso l’applicazione delle metodiche sperimentali specifiche (di fisica della materia) apprese nel precedente corso di Physics Laboratory I. Capacità di ripetere, sotto la supervisione di uno dei docenti, un esperimento tipico della fisica moderna (diverso per ciascun gruppo di 2-6 studenti) e di comprenderne a fondo e presentarne i risultati: rimessa in funzione o montaggio ex novo dell’apparato sperimentale, presa dati, programmi di acquisizione, aggiornamento o scrittura di programmi di analisi dati e infine interpretazione e discussione dei risultati, con redazione in forma di nota scientifica del lavoro svolto e sua presentazione in forma orale.
Obiettivo di questo corso è introdurre gli studenti ai metodi più efficaci per condurre un esperimento di fisica controllato, per acquisire analizzare ed interpretare fisicamente i dati ricavati da un esperimento. Il corso consiste nell'effettuare esperimenti di fisica moderna, e gli studenti lavoreranno su problemi aperti di fisica sperimentale sotto la supervisione di un tutore. Un succinto rapporto, ed una presentazione orale saranno il prodotto finale dell'attività sperimentale.
A conclusione del corso, gli studenti saranno capaci di:
- selezionare la bibliografia rilevante per un esperimento di fisica
- preparare un manoscritto nello stile di un articolo scientifico su rivista usando un appropriato software per la scrittura scientifica
- pianificare e condurre un esperimento di fisica usando le corrette procedure di laboratorio (annotazione su giornale di laboratorio, procedure di sicurezza)





OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscenza delle tecniche sperimentali di base e dei loro fondamenti teorici nel proprio ambito curriculare
OF 2) progettare ed essere in grado di realizzare un esperimento nell’ambito della propria ricerca

B – Capacità applicative
OF 3) Saper interpretare, analizzare e discutere dati sperimentali

C - Autonomia di giudizio
OF 4) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle successivamente a problemi nel proprio ambito di ricerca e di interesse
D – Abilità nella comunicazione
OF 5) sapere presentare i dati e strategie sperimentali a esperti
E - Capacità di apprendere
OF 6) Saper leggere in autonomia testi e articoli scientifici sperimentali per approfondire gli argomenti introdotti nel corso

Agli studenti è richiesta una adeguata conoscenza e capacità di comprensione delle maggiori tecniche sperimentali utilizzate nello studio della materia condensata . A questa deve essere affiancate delle capacità applicate come la progettazione e la realizzazione pratica di un esperimento di materia condensata. Lo studente dovrà essere in grado di analizzare criticamente i dati dell'esperimento e ottenere dei risultati complessivi. Deve inoltre essere in grado di comunicarli sia per scritto che con una presentazione orale. Le capacità acquisite dovranno essere gli strumenti di base per lo studente per ampliare e eventualmente specializzare autonomamente la sue conoscenze delle tecniche sperimentali inerenti la struttura della materia e sviluppare le sue abilità applicative delle stesse.

Conoscenze di base di struttura della materia. Conoscenze di base di spettroscopia. E' indispensabile la conoscenza dei contenuti dell'insegnamento Physics Laboratory I.

Programma
Tesine sperimentali di Fisica della Materia. Studio sperimentale di sistemi a bassa dimensione e nanostrutture, tramite tecniche di diffrazione, spettroscopia elettronica e ottica. Ambiente di ultra-alto-vuoto, diffrazione elastica di elettroni lenti, spettroscopia elettronica di fotoemissione. Attività di laboratorio in piccoli gruppi presso i laboratori sperimentali di Fisica della Materia del Dipartimento (https://www.phys.uniroma1.it/fisica/ricerca/aree-tematiche-e-gruppi-di-ricerca/struttura-materia-e-fisica-biosistemi).

- articoli scientifici riguardanti le tecniche sperimentali specifiche del laboratorio, forniti dai docenti di riferimento del laboratorio scelto
- dispense del corso ed altre informazioni sono rese disponibili agli studenti sul sito del corso: https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=17884

L'attività didattica si svolgerà attraverso lezioni frontali, esercitazioni pratiche in laboratorio,
complete esperienze di laboratorio tramite lavoro di gruppo. Sarà richiesta la predisposizione di elaborati che riportino l'attività di ricerca svolta in uno dei vari laboratori del dipartimento

Partecipazione alle spiegazioni e discussioni. Diretta partecipazione agli esperimenti da svolgersi nei vari laboratori del dipartimento

Relazione sulle tecniche sperimentali mostrate durante il corso.

Vengono proposte alcune domande per verificare la conoscenza del programma e/o quesiti (anche con soluzione numerica) per verificare il livello di approfondimento.

Gli studenti che rispondono in modo sufficiente alle domande ma senza sapere risolvere i quesiti proposti sono valutati con 18/30; gli studenti che sappiano rispondere in modo buono alle domande e sappiano indicare una soluzione ai quesiti, sono valutati fino a 24/30; gli studenti che sappiano rispondere in modo molto buono alle domande e sappiano descrivere precisamente la soluzione dei quesiti sono valutati fino a 27/30; gli studenti che dimostrino la piena conoscenza del programma, con soluzione esatta dei quesiti, e mostrando spirito critico saranno valutati fino a 30/30 e lode.

- Descrivi le basi teoriche di una delle tecniche sperimentali utilizzate.
- Indicare quali risultati fisici si possono ottenere utilizzando una specifica tecnica sperimentale.
- Descrivere le motivazioni, le tecniche utilizzate e l'analisi dati applicate per lo specifico esperimento condotto
per il corso.
- Descrivere lo scopo dell'esperimento condotto ed i risultati ottenuti.
- Descrivere lo stato dell'arte ed i principali risultati di letteratura inerenti l'esperimento condotto.

• verranno aggiunti volta per volta le presentazioni discusse a lezione dei vari gruppi di ricerca del diparti