Il Corso di Laurea in Fisica

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1 Il Corso di Laurea in Fisica Il Corso di Laurea in Fisica si articola su tre anni di frequenza Per il conseguimento della Laurea in Fisica e' necessario acquisire 180 CFU (crediti formativi universitari) con il superamento di 19 esami Convenzionalmente 1 CFU è pari a 25 ore di lavoro: 8 ore di didattica frontale 4 ore di didattica assistita 13 ore di studio individuale Il titolo di studio dà accesso, previa verifica delle conoscenze, ai Corsi di Laurea Magistrale in Fisica o ad altri corsi di Laurea Magistrale che ammettano studenti con un curriculum in Fisica 1

2 Obiettivi formativi specifici Il corso fornisce: solide conoscenze di base della fisica classica, della fisica quantistica e della relatività speciale Solide conoscenze di base matematiche: analisi matematica, geometria e meccanica razionale concetti e principi di base della chimica inorganica buona esperienza sull'utilizzo di moderni strumenti di laboratorio e su tecniche di acquisizione ed elaborazione di dati conoscenze di base di informatica e di elettronica conoscenze di base della fisica dell'ambiente e della fisica medica familiarità con il metodo scientifico di indagine: applicazioni nella rappresentazione e nella modellizzazione della realtà fisica conoscenze di base della fisica nucleare, della fisica delle particelle elementari, della fisica della materia e dell astrofisica 2

3 Profilo professionale Profilo professionale e sbocchi occupazionali e professionali previsti per i laureati: Fisico funzione in un contesto di lavoro: Il laureato in fisica ha un curriculum che consente di svolgere ruoli di natura tecnica in vari ambiti lavorativi legati all'utilizzo o sviluppo di modelli fisico-matematici, ad attività di laboratorio, attività nel campo dell'elettronica e dell'informatica competenze associate alla funzione: Il laureato in Fisica ha competenze riguardanti: - utilizzo di strumentazione di laboratorio e misure sperimentali - analisi ed elaborazione di dati - capacità di sviluppare strategie e modelli per la risoluzione di problemi complessi Il laureato ha inoltre le competenze necessarie per l'approfondimento degli studi nel corso di laurea magistrale in fisica o in altri corsi che ammettano studenti con un curriculum in Fisica 3

4 Sbocchi professionali Sono possibili sbocchi professionali in vari ambiti dell'industria, dei servizi e della pubblica amministrazione riguardanti: fisica medica (radio-protezione) beni culturali risparmio energetico attività industriali nel campo dell'elettronica, dell'informatica o ove siano presenti processi di misure diffusione della cultura scientifica 4

5 Struttura del corso L'offerta formativa è basata su corsi relativi alle seguenti aree di apprendimento: discipline matematiche e informatiche discipline chimiche discipline fisiche nei seguenti ambiti: sperimentale e applicativo; teorico e dei fondamenti della fisica; microfisico e della struttura della materia; astrofisico, geofisico e spaziale Primo anno introduzione dei concetti di base della geometria, dell'analisi matematica e della fisica classica (meccanica, onde, termodinamica) accompagnati dalle basi di geometria e chimica Secondo anno completamento dello studio della fisica classica (elettromagnetismo, meccanica analitica) e delle conoscenze di base dell'analisi matematica e dei metodi matematici della fisica Terzo anno dedicato alla meccanica quantistica e all'introduzione dei fondamenti della fisica 5 nucleare e sub-nucleare, della fisica della materia e dell'astrofisica

6 Svolgimento delle attività didattiche Lo studio dei fenomeni fisici viene affrontato in ogni anno di corso attraverso: svolgimento di un insegnamento basato su lezioni frontali corrispondente corso di laboratorio è garantire sia la padronanza della conoscenza formale sia quella delle implicazioni pratiche dei fenomeni studiati Sono previste attività formative a scelta dello studente per estendere le conoscenze acquisite a discipline differenti: biofisica fisica applicata (introduzione alla fisica medica e dell ambiente) Energie rinnovabili conservazione dell'ambiente Elettronica Ulteriori approfondimenti specifici di matematica, chimica, fisica Il corso si conclude con una prova finale (4 CFU) 6

7 Laboratori didattici: l astronomia Cupola sul tetto del dipartimento di fisica (diametro 3.5 m) Attualmente il telescopio più grande sul territorio regionale col più sofisticato sistema di acquisizione immagini e controllo

8 Laboratorio didattico Labs di fisica di ateneo Significativo investimento: 400 keuro (progetto regionale P.O.R. FESR ) Corso di laboratorio di fisica 1, 2 (laurea in fisica), fisica 2 (matematica) Laboratorio didattico di fisica per l abilitazione dei docenti di scuola secondaria Studio di metologie di insegnamento della meccanica quantistica nelle scuole secondarie (dottorato scienza della formazione) Esercitazioni didattiche nell ambito di corsi di fisica per medicina Progetto Lauree Scientifiche 8

9 Esperienze didattiche: la fisica Moti in una dimensione: diagramma spostamento vs tempo classica Determinazione della velocita del suono nell aria Meccanica

10 Esperienze didattiche: la fisica Verifica della legge di Coulomb classica Legge dei gas elettromagnetismo termologia

11 Esperienze didattiche: la fisica moderna Carica specifica dell elettrone Dualismo particellaonda:diffrazione di elettroni da parte di grafite policristallina Risonanza magnetica nucleare Fisica atomica, dei solidi e radioattività

12 Novizio ed Esperto a confronto Malintesi dei professori: - sono venuti a lezione preparati su cosa verrà detto (conoscono il linguaggio ) - capiscono la lezione - conosco il loro livello di preparazione Malintesi degli studenti: Non mi devo preparare per la lezione Ho capito tutto Non è necessario che capisca ora (studierò la notte prima dell esame)

13 Un nuovo paradigma di lezione Ø Corsi di base: spesso costituiscono uno dei principali ostacoli Ø Studio di un nuovo paradigma - corso interattivo con lavoro didattico articolato in più momenti: Esperimenti introduttivi e/o dimostrativi dei concetti di base della lezione Lezione frontale suddivisa in brevi esposizioni svolte dal docente ed elaborazioni di domande e/o esercizi e/o completamento dei concetti presentati svolti dagli studenti in piccoli gruppi. Clickers: sistema di risposta con ricevitore radio usb Usato anche per monitoraggio frequenza Sperimentazione in corso nel primo anno del corso di laurea: tutti gli studenti hanno un clicker personale

14 Requisiti di ammissione Indipendentemente dal diploma di scuola secondaria superiore (o equivalente), per poter iniziare un percorso formativo a livello universitario in fisica lo studente deve avere le seguenti basi di matematica: geometria elementare ed algebra istogrammi, grafici, sistemi di coordinate cartesiane ortogonali concetto di funzione, grafici di funzioni semplici in coordinate cartesiane trigonometria piana, funzioni trigonometriche logaritmi, funzioni logaritmiche e funzioni esponenziali principi di geometria analitica (retta, coniche) Modalità di verifica del possesso dei requisiti di accesso al Corso di Studi: specificate annualmente nel manifesto di Ateneo e nel Regolamento didattico del Corso di studi obblighi formativi aggiuntivi previsti nel caso in cui la verifica non sia positiva 14

15 Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e comprensione Il laureato deve: avere un'ottima conoscenza delle basi della fisica e della matematica negli aspetti concettuali, metodologici ed applicativi possedere competenze nei diversi settori della fisica e padronanza delle tecniche di calcolo, di laboratorio, informatiche ed elettroniche che gli consentiranno di esaminare i problemi da diversi punti di vista che possano essere utili alla loro soluzione deve infine avere una buona conoscenza delle basi della chimica ed essere in grado di comprendere i principali processi chimici Capacità di applicare conoscenza e comprensione Terminato il corso il laureato sviluppa le seguenti capacità: utilizzazione del metodo scientifico svolgimento di un lavoro all'interno di un gruppo, come richiesto ad esempio in attività sperimentali di laboratorio determinazione dei termini essenziali di un problema ed elaborazione di metodiche razionali e/o modelli per la sua soluzione estensione delle competenze in altri campi in cui i concetti e/o le metodologie fisiche e matematiche sono un valido strumento 15

16 Discipline matematiche e informatiche Conoscenza e comprensione elementi di base della matematica: analisi matematica, algebra lineare e geometria, analisi di funzioni di variabile complessa, elementi di analisi funzionale meccanica analitica i fondamenti dell'informatica (sistemi operativi, concetti di base dell'itc) Capacità di applicare conoscenza e comprensione utilizzare correttamente il formalismo e gli strumenti di matematica di base necessari per lo sviluppo delle conoscenze di fisica classica e quantistica risolvere problemi avanzati di meccanica classica col formalismo lagrangiano e hamiltoniano utilizzare a un livello base alcuni dei più diffusi sistemi operativi Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: FONDAMENTI DI INFORMATICA (5 CFU) ANALISI MATEMATICA I, II (18 CFU) GEOMETRIA (8 CFU) MECCANICA RAZIONALE (8 CFU) 16

17 Discipline fisiche: ambito sperimentale e applicativo Conoscenza e comprensione le basi della fisica classica: meccanica, termodinamica, elettrodinamica, onde e ottica misure e tecniche di laboratorio, esperimenti fondamentali riguardanti la meccanica classica, l'elettromagnetismo e la fisica quantistica tecniche di calcolo numerico applicate a problemi della fisica elementi di base dei circuiti elettronici elementi di base di fisica dell'ambiente e fisica medica Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di: applicare le proprie conoscenze per risolvere semplici problemi di fisica classica condurre semplici esperimenti di fisica ed analizzare i risultati utilizzare in sicurezza e competentemente la strumentazione di laboratorio analizzare dati ed informazioni con l'ausilio di computer elaborare semplici programmi con moderni linguaggi di programmazione e risolvere (o simulare) semplici problemi di fisica con metodi numerici comprendere ed utilizzare semplici circuiti digitali ed analogici Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: FISICA GENERALE I, II (24 CFU), LABORATORIO DI FISICA I, II, III (36 CFU) FONDAMENTI DI FISICA COMPUTAZIONALE (5 CFU), FISICA APPLICATA (6 CFU), FONDAMENTI DI ELETTRONICA (6 CFU) 17

18 Discipline fisiche: ambito teorico Conoscenza e comprensione i confini della fisica classica e le origini della fisica quantistica le basi della meccanica quantistica non relativistica metodi matematici della fisica con riferimento in particolare agli strumenti matematici necessari per l'apprendimento del formalismo quantistico Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di: esporre e descrivere con chiarezza e coerenza i concetti e le idee fondamentali della meccanica quantistica risolvere semplici problemi di meccanica quantistica sia in una sia in tre dimensioni spaziali applicare correttamente il formalismo matematico alla soluzione dei problemi di meccanica quantistica stabilire i limiti di utilizzo della meccanica quantistica Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: METODI MATEMATICI DELLA FISICA (12 CFU) FONDAMENTI DI FISICA TEORICA (12 CFU) 18

19 Discipline fisiche: ambito microfisico e struttura della materia Conoscenza e comprensione le basi della fisica nucleare e sub-nucleare: cinematica relativistica, modelli nucleari, decadimenti radioattivi, fissione e fusione nucleare, scattering, teoria di Yukawa, introduzione qualitativa al modello standard la teoria della relatività ristretta le basi della teoria quantistica della materia Capacità di applicare conoscenza e comprensione Risolvere semplici problemi di cinematica relativistica. Acquisizione di una conoscenza operativa (compresa la capacita' di valutare gli ordini di grandezza) riguardante il calcolo delle quantita' fenomenologicamente rilevanti in fisica nucleare e subnucleare comprendere e risolvere problemi riguardanti la struttura atomica, molecolare e dei solidi Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: FONDAMENTI DI FISICA NUCLEARE E SUB NUCLEARE (9 CFU) FONDAMENTI DI STRUTTURA DELLA MATERIA (9 CFU) 19

20 Discipline fisiche: ambito astrofisico, geofisico e spaziale Conoscenza e comprensione i fondamenti dell'astrofisica e e dell'astronomia, dei suoi metodi e le sue procedure di osservazione, analisi ed interpretazione dei risultati Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di: Comprendere i principi di funzionamento dei telescopi; alcune delle principali tecniche sperimentali: misure di distanze; i principi di funzionamento delle stelle; l equilibrio dei corpi fisici Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: FONDAMENTI DI ASTRONOMIA E ASTROFISICA (9 CFU) 20

21 Autonomia di giudizio Capacità di valutare correttamente ed autonomamente le situazioni ed i risultati delle proprie azioni: il laureato è aiutato e guidato dall'aver appreso i principi e l'applicazione concreta del metodo scientifico Capacità di verificare la coerenza dei risultati ottenuti, di stimare eventuali errori di natura statistica: uso delle esperienze acquisite nel corso di studi su come collegare e riunire in un'unica visione del problema considerazioni teoriche ed aspetti sperimentali 21

22 Abilità comunicative Capacità di comunicazione verbale e scritta dello studente: Rafforzata dalla pratica di laboratorio (che comporta la stesura di relazioni scritte per ogni esperienza ed esercizio svolto in laboratorio sotto la guida del docente) consuetudine di discutere i risultati con gli altri componenti del suo gruppo di laboratorio rafforzano la capacità di comunicazione verbale e scritta dello studente. Capacità di descrivere e riferire i risultati delle sue osservazioni sperimentali o dei calcoli teorici Capacità di presentare i problemi affrontati sotto forma di relazioni 22

23 Capacità di apprendimento Predisposizione mentale ad apprendere nuove conoscenze sia in campo teorico sia in campo sperimentale: stimolata durante il corso dal continuo continuamente apprendimento di nuove tecniche sperimentali (in laboratorio) e nuove tecniche di approccio ai problemi concettuali Curiosità intellettuale: naturale predisposizione all'apprendimento di nuove conoscenze anche in campi non strettamente inerenti alla fisica stimolata dal Corso di Studio 23

24 Il Corso di Laurea Magistrale in Fisica Il Corso di Laurea Magistrale in Fisica si articola su due anni di frequenza Per il conseguimento di tale Laurea Magistrale è necessario acquisire 120 CFU con il superamento di 10 esami nelle discipline caratterizzanti ed affini che caratterizzano il Corso di Studi Il titolo di studio permette di accedere ai corsi di dottorato in fisica o in altre aree scientifico-tecnologiche o a master di secondo livello Rafforza la preparazione di base di fisica, conseguita nella laurea triennale, fornendo anche elementi di fisica di frontiera Nel Corso di Studio si riflettono inoltre le attività di ricerca svolta nell'ambito del Dipartimento di Fisica sia dai docenti universitari sia dai ricercatori delle sezioni degli Enti di Ricerca d'interesse nazionale presenti localmente (INFN, INAF, CNR) 24

25 INFN e ricerche al CERN fig-1.jpg 25

26 INAF e il Sardinia Radio Telescope 26

27 CNR SLACS (Istituto Officina dei Materiali (IOM) del CNR): centro di ricerca interdisciplinare specializzato su: sintesi dei materiali caratterizzazioni avanzate e simulazioni numeriche, studio e sviluppo di materiali innovativi e dispositivi su micro e nano scale Istituto di scienze dell atmosfera e clima: attività di ricerca, divulgazione e technology transfer su: meteorologia cambiamenti climatici struttura e composizione dell atmosfera osservazioni del pianeta 27

28 Laboratori di struttura della materia nel dipartimento di fisica Ricerca su nuovi materiali: Nanofibre organiche per laser e led ad alta efficienza e basso costo Nanocristalli per la fotocatalisi con l nergia solare Ossidi cristallini per applicazioni optoelettroniche e scintillatori Fibre ottiche Beni culturali e molto più

29 Fisica applicata alla medicina è Scuola di specializzazione in fisica media Nuove tecniche di diagnosi con raggi X e γ Nuove tecniche di rivelazione di raggi X: Medipix2

30 Fisica teorica 30

31 Obiettivi formativi specifici Il corso fornisce: approfondite conoscenze degli argomenti fondamentali della fisica contemporanea: relatività ed elettromagnetismo classico meccanica quantistica meccanica statistica fisica atomica e molecolare, fisica dello stato solido fisica delle particelle elementari astrofisica delle alte energie e radioastronomia l'apprendimento delle tecniche di laboratorio più avanzate e di tecniche informatiche di analisi dati approfondimento di elementi di materie correlate: matematica, chimica, biologia, scienza dei materiali, elettronica, fisica medica è conseguimento di una preparazione concettuale e sperimentale riconosciuta e apprezzata a livello nazionale ed internazionale nel mondo della ricerca, dell'insegnamento e in molti settori delle attività produttive è Acquisizione di una notevole capacità di applicare le metodiche teoriche e sperimentali anche in settori diversi dalla fisica 31

32 Profilo professionale Profilo professionale e sbocchi occupazionali e professionali previsti per i laureati: Fisico funzione in un contesto di lavoro: Il laureato in fisica ha un curriculum che consente di svolgere ruoli di natura tecnica in vari ambiti lavorativi legati all'utilizzo o sviluppo di modelli fisico-matematici, ad attività di laboratorio, attività nel campo dell'elettronica e dell'informatica. Può ricoprire ruoli nel campo della ricerca pura o applicata, nell insegnamento e nella divulgazione scientifica competenze associate alla funzione: Il laureato in Fisica ha competenze riguardanti: - utilizzo di strumentazione di laboratorio e misure sperimentali - analisi ed elaborazione di dati - capacità di sviluppare strategie e modelli per la risoluzione di problemi complessi Il laureato ha inoltre le competenze necessarie per un ulteriore approfondimento degli studi nel corso di dottorato in fisica o master di secondo livello 32

33 Sbocchi occupazionali I laureati magistrali si possono inserire con pieno successo nei seguenti settori: ricerca scientifica presso università ed enti di ricerca pubblici e privati a vari livelli, dopo il completamento della necessaria formazione di tipo dottorale insegnamento nella scuola, una volta completato il processo di abilitazione all'insegnamento e superati i concorsi previsti dalla normativa vigente divulgazione della cultura scientifica con diversi aspetti, teorici, sperimentali e applicativi, dalla fisica classica alle applicazioni della fisica e tecnologia moderna trasferimento del know-how tecnologico sviluppato nell'ambito della ricerca di base a sistemi produttivi di diverso tipo applicazione dei metodi di modellistica, appresi nell'ambito degli studi, a realtà complesse diverse da quelle scientifiche (industrie con produzioni di vario genere, mercati finanziari, società di consulenze, settori dell'econophysics) sviluppo dell'innovazione scientifica e tecnologica in ambiti correlati con le discipline fisiche. In particolare nei settori dell'industria elettronica, delle telecomunicazioni, dell'informatica, della biomedica, dell'ambiente, delle nano-tecnologie ICT e per la produzione energetica, della sanità, dei beni culturali 33

34 Struttura del corso I Struttura flessibile con scelta corsi caratterizzanti ed affini per definire percorsi specifici Primo anno: Tre soli corsi obbligatori (29 CFU) al primo anno negli ambiti sperimentale e applicativo; microfisico e della struttura della materia 28 CFU scegliendo 3 ulteriori corsi caratterizzanti scelti fra corsi offerti negli ambiti teorico e dei fondamenti della fisica; microfisico e della struttura della materia L'offerta di corsi caratterizzanti include corsi di laboratorio, corsi di meccanica classica e quantistica avanzata, corsi avanzati di fisica delle particelle e di struttura della materia 6 CFU sono ottenuti scegliendo un corso offerto come attività formative affini ed integrative fra gli ambiti: teorico e dei fondamenti della fisica; astrofisico, geofisico e spaziale Secondo anno: 18 CFU scegliendo tre corsi offerti come attività formative affini ed integrative fra gli ambiti: sperimentale e applicativo; teorico e dei fondamenti della fisica; astrofisico, geofisico e spaziale; fisica applicata. L'offerta di corsi affini include ulteriori corsi avanzati di fisica teorica e delle particelle; astronomia e astrofisica; tecniche sperimentali avanzate; fisica medica e biofisica; scienza dei materiali (nano-tecnologie per applicazioni ICT e produzione energetica) 34

35 Struttura del corso II 12 CFU a scelta libera per approfondimenti in altre aree quali la matematica o la chimica Attenzione rispetto alla legata alla divulgazione scientifica: CFU conseguiti anche attraverso attivita' formative di accompagnamento e visita al Museo Tesi di laurea (36 CFU): ricerca originale nell'ambito della fisica di base o anche in ambito applicativo Inserimento un gruppo di ricerca partecipando attivamente a ricerche di punta anche in collaborazione con Enti di ricerca italiani e internazionali 35

36 Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e comprensione solida conoscenza della fisica e della matematica: aspetti di base, tematiche avanzate e di frontiera padronanza di tecniche di calcolo, di laboratorio, informatiche ed elettroniche che consentano di esaminare i problemi da diversi punti di vista Capacità di applicare conoscenza e comprensione Terminato il corso il laureato avra' sviluppato le seguenti capacità: utilizzo sicuro del metodo scientifico pianifica le proprie attività di studio e ricerca, gestendo efficacemente il proprio tempo svolge compiti complessi all interno di un'attività di gruppo, come in attività sperimentali di laboratorio determinare i termini essenziali di un problema ed elaborazione di modelli cogliere gli aspetti qualitativi e quantitativi di un fenomeno preparazione concettuale e sperimentale riconosciuta e apprezzata a livello nazionale ed internazionale in molti settori delle attività produttive e nel mondo della ricerca pura e applicata acquisizione di una notevole capacità di applicare le metodiche teoriche e sperimentali imparate anche in settori diversi dalla fisica 36

37 Risultati di apprendimento attesi: abilità progettare, organizzare ed eseguire misure di grandezze fisiche con moderna strumentazione ed uso del computer: - strumentazione per fisica nucleare - misure spettroscopiche e tecniche di vuoto - film sottili - optoelettronica (fibre ottiche e laser) - sensori per misure ambientali - tecniche avanzate di elaborazione dati mediante linguaggi simbolici abilità informatiche per analizzare dati sperimentali e per effettuare calcoli necessari per le ricerche teoriche significative conoscenze di elettronica sia nel campo analogico che digitale 37

38 Corsi obbligatori Conoscenza e comprensione le basi concettuali della meccanica statistica classica e quantistica, i fondamenti statistici della termodinamica classica gli aspetti formali della meccanica quantistica non relativistica ad un livello avanzato misure di laboratorio di Fisica dei Materiali, Fisica Nucleare e Astrofisica Capacità di applicare conoscenza e comprensione risolvere problemi concreti e di applicare le nozioni acquisite ad argomenti di ricerca in meccanica statistica affinare ed estendere le capacità di affrontare e risolvere problemi, anche complessi, su argomenti della meccanica quantistica non relativistica. affrontare i problemi della ricerca scientifica sperimentale di punta tramite l'utilizzo di moderni strumenti hardware e software Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: LABORATORIO I (10 CFU) MECCANICA QUANTISTICA AVANZATA (9 CFU) MECCANICA STATISTICA (9 CFU) 38

39 Corsi caratterizzanti in ambito teorico e fondamenti della fisica Conoscenza e comprensione l'elettrodinamica relativistica a un livello avanzato i rivelatori di particelle e le basi dell elettronica nucleare, analogica e digitale i concetti base (e anche alcuni più avanzati) sui sistemi di acquisizione ed analisi dati Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di: risolvere problemi complessi di elettromagnetismo classico padroneggiare tecniche di rivelazione in fisica delle particelle utilizzare moderni sistemi di acquisizione e programmi di analisi dati Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: ELETRODINAMICA RELATIVISTICA (6 CFU) LABORATORIO II (6 CFU) 39

40 Corsi caratterizzanti in ambito microfisico e della struttura della materia Conoscenza e comprensione metodi statistici alla base dell'analisi dei dati in fisica e tecniche avanzate di analisi dati fenomenologia della fisica delle particelle elementari strumenti teorici per lo studio di modelli quantistici di aggregati della materia: sistemi atomici, molecolari e a stato solido le basi e la fenomenologia della fisica dei solidi cristallini Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di: applicare i metodi statistici e le tecniche di analisi dati programmando anche con linguaggi di programmazione avanzati risolvere problemi di fisica delle particelle elementari applicare i concetti e risolvere semplici esercizi ed esempi numerici sulla teoria quantistica della materia e sui solidi cristallini Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: TEORIA QUANTISTICA DELLA MATERIA (6 CFU) ANALISI DATI E METODI STATISTICI (6 CFU) FISICA DELLA MATERIA (6 CFU) FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI (6 CFU) 40

41 Corsi affini in ambito sperimentale applicativo Conoscenza e comprensione concetti di base delle nanostrutture di impiego in elettronica, nella produzione di energia e nell'optoelettronica. le basi formali della spettroscopia ottica e il collegamento con l'optoelettronica gli aspetti teorici e pratici di diverse tecniche di diffrazione X basi teoriche e tecniche necessarie alla comprensione del funzionamento, progettazione e utilizzo di circuiti elettronici e sistemi utilizzati in laboratorio Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di: individuare i limiti e le potenzialita' dei dispositivi nanoelettronici applicare i concetti all'utilizzo della moderna strumentazione di un laboratorio di spettroscopia effettuare misure con un diffrattometro a raggi X applicare i concetti all'utilizzo della moderna strumentazione e misure come amplificatori di frontend, filtri analogici e digitali, misure di tempo Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: FOTONICA (6 CFU) LABORATORIO III (6 CFU) SISTEMI ELETTRONICI IN FISICA SPERIMENTALE (6 CFU) NANOELETTRONICA (6 CFU) 41

42 Corsi affini in ambito teorico e dei fondamenti della fisica Conoscenza e comprensione la meccanica quantistica relativistica, la teoria quantistica dei campi le basi teorico-matematiche della fisica delle particelle elementari i modelli delle stelle di sequenza principale le basi del modello cosmologico standard Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado: - effettuare calcoli di elettrodinamica quantistica - Applicare quantitativamente le leggi della fisica alla comprensione della fenomenologia delle stelle - calcolare grandezze di interesse cosmologico utilizzando conoscenze di base di termodinamica, meccanica quantistica e fisica nucleare Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: TEORIA DEI CAMPI QUANTISTICI (6 CFU) FENOMENOLOGIA DEL MODELLO STANDARD (6 CFU) FISICA ASTROPARTICELLARE (6 CFU) TEORIE DI GAUGE (6 CFU) 42

43 Corsi affini in ambito astrofisico, geofisico e spaziale Conoscenza e comprensione fondamenti dell'astrofisica delle Alte Energie: astronomia nella banda dei raggi X basi dell'astrofisica con riferimento alle frequenze radio basi delle tecniche osservative radioastronomiche single-dish Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di: utilizzare algoritmi e procedure di riduzione dati in radioastronomia leggere e comprendere nei suoi contenuti essenziali articoli di astrofisica risoluzione di problemi semplici ma importanti nell'ambito dell'astrofisica delle Alte Energie Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: ASTROFISICA (6 CFU) ASTROFISICA DELLE ALTE ENERGIE (6 CFU) LABORATORIO DI RADIOASTRONOMIA (6 CFU) 43

44 Corsi affini in ambito fisica applicata Conoscenza e comprensione le basi della fisica applicata alla medicina; l'uso e la rivelazione delle radiazioni ionizzanti nella terapia e nella diagnostica I principali processi fisici che regolano una serie di funzioni biologiche negli organismi viventi. Le strutture e le dinamiche delle più importanti molecole d interesse biologico Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sara' in grado di: affrontare l'approfondimento delle tecnologie in uso nella fisica medica in radioterapia e radiodiagnostica Approfondire tematiche relative all acqua nei processi biologici, il protein folding, la conduzione attraverso membrane, il compattamento del DNA, i meccanismi di traduzione energetica Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative: BIOFISICA (6 CFU) FISICA MEDICA (6 CFU) 44

45 Autonomia di giudizio Il laureato magistrale: è in grado di interpretare le misure di laboratorio attribuendo loro il corretto significato e di valutare le implicazioni sperimentalmente osservabili di un lavoro teorico sa valutare le prospettive del lavoro di ricerca sia nell'area scientifica della fisica che in contesti collaterali è in grado di utilizzare le proprie conoscenze scientifiche anche in contesti culturali più ampi di quello della propria disciplina L autonomia di giudizio viene sviluppata anche attraverso il lavoro di gruppo ed il dialogo con i docenti in particolare durante le esercitazioni e le attività di laboratorio previste e, in misura rilevante, durante la preparazione della prova finale Le forme di verifica sono costituite oltre che dall'esame relativo a ciascun insegnamento, anche dalle relazioni dello studente relative ad esercitazioni e ad attività di laboratorio Il grado di autonomia e la capacità di lavorare, anche in gruppo, vengono valutate soprattutto durante lo svolgimento delle ulteriori attività formative e della preparazione della prova finale 45

46 Abilità comunicative Il laureato magistrale in Fisica: è capace di comunicare in lingua madre, in forma orale e scritta, informazioni, idee, problemi e soluzioni è in grado di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni su tematiche scientifiche anche in una o più delle principali lingue europee (in particolare in inglese) ha una abitudine ed una propensione al lavoro di gruppo ed è in grado di inserirsi facilmente in progetti e gruppi di lavoro multidisciplinari Le abilità comunicative scritte ed orali vengono sviluppate nell'ambito di: - attività formative (esercitazioni e laboratori) che prevedono anche la preparazione di relazioni e documenti scritti e l'esposizione orale dei medesimi - redazione dell'elaborato della prova finale la verifica ha luogo con la presentazione orale e la discussione della tesi di fronte alla commissione 46

47 Capacità di apprendimento Il laureato magistrale in Fisica: possiede le capacità di apprendimento necessarie per intraprendere con sufficiente autonomia ulteriori studi ulteriori, quali ad esempio il Dottorato o Master di secondo livello è in grado di acquisire ulteriori conoscenze necessarie per lo sviluppo e l'approfondimento in modo autonomo di nuove competenze nella sua area o in aree collaterali; ciò può esser realizzato tramite: - attenta consultazione di materiale bibliografico - banche dati ed altre informazioni in rete - uso di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze è in grado di affrontare sviluppi imprevisti del suo lavoro, apprendendo allo scopo nuove conoscenze necessarie Le capacità di apprendimento sono conseguite durante tutto il percorso di studio che comporta lo sviluppo continuo della conoscenza guidato da un preciso rigore metodologico La valutazione della capacità di apprendimento avviene durante le diverse attività formative. Il continuo contatto fra lo studente ed i docenti guida durante il lavoro di preparazione della prova finale (tesi di laurea), consente in particolare di valutarne 47 le capacità di auto-apprendimento