MANIFESTO DEGLI STUDI ANNO ACCADEMICO 2006/2007bracco/Laurea-Specialistica/Manifesto_laurea... · Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche, Naturali ... Padova e LNS a Catania). Altre

Bozza del Manifesto della Laurea Magistrale in Fisica 28 Marzo 2006

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche, Naturali

MANIFESTO DEGLI STUDI ANNO ACCADEMICO 2006/2007 CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN FISICA (secondo livello) Introduzione La Fisica è la disciplina depositaria di un metodo che insegna ad interrogare la natura e a coglierne le risposte mediante esperimenti nei laboratori, anticipandole a volte nei lavori di tipo teorico e a organizzare la conoscenza in schemi matematici appropriati. Non solo tutti i processi tecnologici hanno le loro radici nella Fisica ma sempre più da essa è permeata la cultura moderna: vocaboli continuamente ricorrenti quali energia, entropia, massa e, dopo la Teoria della Relatività, anche quelli apparentemente più semplici quali tempo e spazio, solo nella Fisica trovano il loro significato preciso. A seguito della riforma degli studi universitari ( D.M. 509 del 3.11.1999 ), il corso di laurea in Fisica è cosi articolato:

o Laurea di primo livello (durata 3 anni) per 180 Crediti Formativi Universitari (CFU) di cultura generale in Matematica, in Fisica con i relativi laboratori di fisica e di informatica e con alcuni corsi specialistici atti a fornire una adeguata preparazione sulle ricerche e tecnologie attuali. Si concluderà con un elaborato, a carattere teorico o sperimentale, eseguito autonomamente dallo studente, sotto la guida di un relatore.

o Laurea Specialistica (durata 2 anni) per ulteriori 120 CFU per approfondire, ampliare e specializzare le conoscenze acquisite, sia in corsi di carattere teorico che sperimentale. Si conclude con una tesi di laurea con la quale, scelto un settore specialistico, lo studente viene a contatto con la ricerca più avanzata. Al conseguimento della laurea specialistica, il laureato acquisisce il titolo di Dottore in Fisica.

Gli obiettivi formativi del corso di laurea specialistica in Fisica sono quelli della classe delle lauree specialistiche in Fisica – Classe 20/S; in particolare il corso di laurea specialistica intende far acquisire: • una solida preparazione culturale nella fisica classica e moderna e una

buona padronanza del metodo scientifico di indagine; • un’approfondita conoscenza degli strumenti matematici, delle moderne

strumentazioni di misura e delle tecniche di analisi dei dati; • un’approfondita conoscenza degli strumenti ed informatici di supporto; • un’elevata preparazione nelle discipline di fisica teorica e fisica

sperimentale che metta i laureati in grado di svolgere autonomamente ricerche scientifiche.

• le conoscenze necessarie all’insegnamento della Fisica nella scuola secondaria;

• un'elevata preparazione nelle discipline di fisica teorica e fisica sperimentale che metta i laureati specialisti in grado di svolgere autonomamente ricerche scientifiche in almeno una delle seguenti aree

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disciplinari: Astrofisica, Elettronica, Fisica Applicata, Fisica della Materia, Fisica Nucleare,Fisica delle Particelle Elementari, Fisica Sanitaria e Biomedica,Fisica Teorica;

I laureati specialisti saranno in grado di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture e di utilizzare le conoscenze specifiche acquisite per la modellizzazione di sistemi complessi nei campi delle scienze applicate. Tra le attività che i laureati specialisti della classe potranno svolgere si indicano in particolare: • la ricerca scientifica nelle Università italiane o estere; • la ricerca scientifica in enti di ricerca pubblici e privati, italiani ed esteri; • la ricerca scientifica e tecnologica e sue applicazioni nell’industria; • la divulgazione ad alto livello della cultura scientifica con particolare

riferimento agli aspetti teorici, sperimentali e applicativi della fisica classica e moderna;

• la promozione e lo sviluppo dell’innovazione scientifica e tecnologica; • le attività professionali e di progetto in ambiti correlati con le discipline

fisiche, nei settori dell’industria, dell’ambiente, della sanità, dei beni culturali e della pubblica amministrazione;

La Laurea Specialistica in Fisica è inoltre strutturata in modo da stimolare attitudini alla modellazione fisico-matematica, acquisita nei corsi fondamentali della laurea, che possano essere una valida risorsa di attività lavorative anche non direttamente collegate con la fisica. Il Corso di Laurea in Fisica si propone di preparare laureati con una ottima cultura scientifica di base, buona padronanza del metodo scientifico, conoscenza delle nuove tecnologie e capacità di usare metodi avanzati e strumenti sofisticati per affrontare e risolvere problemi diversi. Si propone anche di preparare laureati adatti ad operare in diversi settori dell’industria, del mondo del lavoro e dell’educazione scientifica. Crediti Formativi Universitari (CFU) L'apprendimento delle competenze e delle professionalità da parte degli studenti è computato in Crediti Formativi Universitari (CFU), corrispondenti ad un carico di 25 ore di attività per lo studente, suddivise fra lezioni frontali, esercitazioni, esercitazioni di laboratorio e studio personale. Per conseguire la Laurea Specialistica in Fisica lo studente deve acquisire ulteriori 120 crediti oltre ai 180 acquisiti nella laurea triennale che concorrerranno a definire il curriculum complessivo di 300 crediti. Calendario Accademico 2006 –2007 I corsi dei due anni della Laurea Specialistica in Fisica sono organizzati in due periodi semestrali intervallati da un periodo di interruzione fra i due semestri, per permettere eventuali verifiche, così come previsto dal nuovo ordinamento del corso di laurea. corsi del primo semestre: dal 28 settembre 2005 al 20 gennaio 2006 prima sessione di esami dal 23 gennaio 2006 al 3 Marzo 2006

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corsi del secondo semestre: dal 6 Marzo 2006 al 16 giugno 2006 seconda sessione di esami dal 19 giugno 2006 al 29 luglio 2006 terza sessione di esami dal 1 settembre 2006 al 30 settembre 2006 A partire dall’A.A. 2004-2005 il corso di laurea in Fisica quadriennale è stato totalmente disattivato: gli studenti di questo corso di laurea potranno ancora sostenere esami dei corsi del corso di laurea disattivato ma non è più prevista l’attivazione di alcun corso. Requisiti per l’accesso alla Laurea Specialistica in Fisica Possono accedere al corso di Laurea Specialistica in Fisica, con riconoscimento integrale dei crediti formativi universitari acquisiti, i laureati dell’Università degli Studi di Milano nelle lauree della Classe delle lauree in “Scienze e tecnologie fisiche” – classe 25. Possono altresì accedervi coloro che siano in possesso di una laurea (sia del nuovo ordinamento che del vecchio ordinamento) conseguita presso l’Università degli Studi di Milano o presso altro Ateneo o di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto valido; per essere ammesso al corso di laurea specialistica il laureato deve possedere almeno 120 CFU riconducibili al regolamento didattico del corso di Laurea in Fisica della Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali dell’Università di Milano. Gli studenti non ancora in possesso di una laurea possono presentare domanda di ammissione entro il 10 settembre 2006. Benchè non esista una disposizione formale relativa al numero minimo di crediti necessari per la preiscrizione si consiglia caldamente agli studenti di preiscriversi solo a condizione di avere maturato almeno 160 crediti della laurea triennale alla data del 10.09.2006. La iscrizione potrà successivamente essere perfezionata entro il 15 ottobre 2006 e sarà considerata valida solo a condizione che lo studente si laurei entro il 28.02.2007. La preparazione personale dei laureati sarà verificata, ai fini dell’ammissione al corso di laurea specialistica, mediante colloquio su argomenti relativi alle discipline trattate nei corsi fondamentali della citata Laurea in Fisica. Il colloquio viene svolto con una commissione costituita da tre docenti nominati dal CCD. Per l’anno accademico 2006/2007 il colloquio si svolgerà Martedì 14 settembre alle ore 9:00 nell’aula Caldirola del dipartimento di Fisica in via Celoria 16. L’esito negativo conseguito nelle prove di selezione comporta la preclusione all’accesso al corso di laurea specialistica per l’anno in corso. Piano degli studi In relazione agli obiettivi formativi propri del Corso di Laurea Specialistica ed alle principali connotazioni della preparazione da esso fornita sia ai fini di esiti immediati dopo la laurea specialistica, sia nella prospettiva di proseguire gli studi in corsi di Dottorato di Ricerca, Master o scuole di perfezionamento e Specializzazione, il Corso di Laurea Specialistica in Fisica definisce come segue 3 curricula ufficiali precisandone gli obiettivi formativi specifici e i conseguenti obblighi didattici:

• Curriculum di Fisica Generale; • Curriculum di Fisica Matematica; • Curriculum di Fisica Applicata.

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Nel seguito verranno dettagliati i corsi obbligatori e i corsi a scelta per ciascun curriculum. Curriculum di Fisica Generale Per soddisfare i requisiti del curriculum di Fisica Generale, la scelta dei corsi deve rispettare i seguenti vincoli: Corsi Obbligatori Tipologia CFU corsi di base (TAF a) 23 Corsi di Indirizzo Tipologia CFU corsi di base (TAF a) 36 corsi interdisciplinari (TAF c) 12 prova finale (TAF e) 40 altre attività (TAF f) 9 I 23 CFU obbligatori devono essere scelti nel gruppo dei corsi della seguente tabella:

Denominazione corso SSD CFU Complementi di Elettromagnetismo e relatività FIS/01-FIS/08 8 Meccanica Quantistica 2 FIS/02 8 Fisica statistica FIS/01-FIS/08 8 Metodi matematici della fisica 2 oppure Metodi matematici della fisica applicata 2

FIS/02 7

Su proposta dello studente è possibile personalizzare il piano degli studi inquadrando lo stesso nel curriculum di Fisica Applicata aumentando il numero di corsi interdisciplinari di tipo c) diminuendo contemporaneamente il numero dei CFU dei corsi di base di tipo a). La proposta dovrà comunque essere approvata dalla commissione piani di studi. Il curriculum di Fisica Generale si articola nei seguenti indirizzi:

o Acceleratori di Particelle e Superconduttività Applicata o Astrofisica o Fisica della Materia o Fisica del Nucleo Atomico e Interdisciplinare o Fisica delle Particelle e delle Astroparticelle o Fisica Teorica o Fisica Sanitaria

Nel seguito verranno illustrati i 6 indirizzi del curriculum di Fisica Generale specificando i corsi obbligatori dell tabella B, i corsi di indirizzo e i corsi ascelta dello studente, specificando per ciascuno il numero di CFU, il semestre e la tipologia dell’attività formativa: Tabelle A per la tipologia “Attività di Base, tipologia a)” e Tabelle B per la tipologia “Attività affini o Integrative, tipologia c)”. I corsi sono di norma moduli da 6 CFU. In alcuni casi due moduli da 6 CFU possono essere unificati

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in un corso integrato da 12 CFU per il quale è possibile sostenere un unico esame per maturare i relativi CFU.

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Indirizzo di Acceleratori di Particelle e Superconduttività Applicata Coordinatore dell'indirizzo: prof. Giovanni Bellomo Descrizione dell'indirizzo: L'utilizzo degli acceleratori di particelle (elettroni, protoni, ioni) rimane fondamentale nella ricerca nel campo della fisica delle particelle elementari (vedi grandi laboratori internazionali quali il CERN di Ginevra o il laboratorio nazionale LNF di Frascati) e nella Fisica nucleare delle basse energie (due laboratori nazionali: LNL a Legnaro-Padova e LNS a Catania). Altre specifiche applicazioni sono basate su acceleratori di particelle, quali la produzione di radiazione di sincrotrone (laboratorio ELETTRA di Trieste) e di neutroni per lo studio della struttura dei materiali, la produzione di radioisotopi a uso diagnostico in medicina, la cura di tumori con fasci di protoni o ioni pesanti (radioterapia), la sterilizzazione di alimenti o di materiale sanitario. È in corso di studio, con finanziamenti e su programmi della comunita europea, l'utilizzo di acceleratori per la trasmutazione delle scorie delle centrali nucleari riducendo in tale modo il problema dello stoccaggio delle scorie in depositi geologici. Un altro programma della comunità europea riguarda lo studio di dipoli superconduttivi ad alto campo per gli acceleratori di protoni di futura generazione. Nel dipartimento di Fisica di Milano esiste una notevole tradizione nel campo degli acceleratori risalenti agli anni 1960 che ha portato alla costruzione di due ciclotroni. Il ciclotrone superconduttore del Laboratorio Nazionale del Sud (LNS) è stato progettato e costruito negli anni 80 nel laboratorio LASA (Laboratorio Acceleratori e Superconduttività Applicata) del Dipartimento di Fisica. L'indirizzo di Fisica degli acceleratori prevede una sistematica descrizione dei principi di funzionamento degli acceleratori (Fisica Acceleratori I) e delle macchine acceleratrici più importanti con particolare rilievo per gli acceleratori circolari e lineari per elettroni e protoni (Fisica Acceleratori II). Una particolare enfasi è posta sulla tecnologia superconduttiva, che è oggi predominante negli acceleratori di ultima generazione (protoni ed elettroni), sia per i magneti che per le cavità a radiofrequenza, e nei rivelatori per alte energie. Sono pertanto previsti un corso di base di superconduttività applicata ed un corrispondente laboratorio. Il Laboratorio di acceleratori è dedicato alle tecniche di accelerazione (cavità a radiofrequenza normalconduttive e superconduttive). Le tecniche di diagnostica del fascio sono oggetto di uno specifico corso (Tecnologie Fisiche 1). Sono possibili diversi orientamenti con la scelta dei corsi liberi, quali dinamica dei fasci, tecnologie superconduttive, laser applicati alle sorgenti, progettazione di sistemi magnetici e di cavità a radiofrequenza. Nel laboratorio LASA sono attive le seguenti linee di ricerca:

• magneti superconduttori per acceleratori e rivelatori; • sorgenti di elettroni a fotocatodo; • acceleratori lineari di elettroni superconduttivi (per fisica alte energie) e

normalconduttivi per uso biomedico; • acceleratori di protoni superconduttivi per la trasmutazione scorie nucleari.

Sono pertanto disponibili un numero elevato di tesi da svolgere internamente al LASA oppure nei numerosi laboratori italiani ed esteri con i quali esistono accordi di collaborazione. La preparazione (e gli argomenti di tesi ) dei laureati sono molto ben apprezzati nei laboratori di ricerca di acceleratori sia italiani che esteri nonche nei laboratori industriali nei settori delle tecnologie avanzate.

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U

SECONDO SEMESTRE T A F

C F U

Fisica Statistica c 8 Fisica degli Acceleratori 2 a 6 Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 a 7 Superconduttività Applicata a 6

Complementi di Elettromagnetismo e Relatività a 8 Corso Tabella B c 6

Fisica degli Acceleratori 1 a 6 Laboratorio di Fisica degli Acceleratori a 6

Corso Tabella A/B a c 6

TOTALE CFU 29 TOTALE CFU 30 SECONDO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 10 Tesi di Laurea e 30 Preparazione tesi f 9 Laboratorio di Superconduttività Applicata a 6

Corso Tabella A/B ac 6

TOTALE CFU 31 TOTALE CFU 30 TABELLA A (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Fisica Sanitaria 1 6 Radioattività 1 6 Laboratorio di Fisica dei Laser 2 6 Fisica dei Plasmi 1 6 Tecnologie Fisiche 1 6 Fisica dello Stato Solido 1 6 Fisica delle Particelle Elementari 1 6 Laboratorio di Fisica dei Laser 1 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Meccanica Razionale 2 6 Criogenia 6 Tecnologie del vuoto 6 Radiochimica 6 Metodologie di analisi dei dati 6 Laboratorio di elettronica analogica 6 Elettronica 1 (modulo 1) 6 Cavità risonanti a microonde 6 Elettronica dei sistemi digitali 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 6

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Indirizzo di Astrofisica Coordinatore: prof. Giuseppe Bertin Descrizione dell'indirizzo: L'Astrofisica moderna si poggia su grandi iniziative a livello internazionale (si pensi al Very Large Telescope, gestito dallo European Southern Observatory, e al telescopio spaziale di nuova generazione James Webb Space Telescope, per quanto riguarda l'astronomia ottica e dell'infrarosso vicino, alla missione Ulysses, per quanto riguarda la fisica dello spazio, o alla missione Planck, per quanto riguarda lo studio della radiazione di fondo di origine cosmologica) e, parallelamente, sullo sviluppo di un adeguato quadro teorico di riferimento, in relazione ad alcuni importanti centri di interesse (ad esempio, formazione ed evoluzione delle galassie oppure materia oscura e caratteristiche della radiazione di fondo in cosmologia oppure formazione e proprietà delle stelle normali e delle stelle dense). La varietà delle misure effettuate e delle problematiche affrontate è tale che le competenze da acquisire in una Laurea Specialistica possono quindi concretizzarsi in uno spettro estremamente ampio di realizzazioni, sia dal punto di vista osservativo/sperimentale, che dal punto di vista generale della fisica fondamentale (con collegamenti importanti tra i problemi astrofisici trattati e la fisica teorica, la fisica dei plasmi e della materia, la fisica dei nuclei e delle particelle elementari). Lo scopo del presente Indirizzo è quello di offrire allo studente interessato competenze specialistiche nell'ambito dell'Astrofisica moderna tramite una formazione il più possibile ampia e bilanciata. Per questo obiettivo, la strategia del presente Indirizzo affida un ruolo importante ad alcuni corsi molto generali, concentrati nel primo semestre del primo anno (a sviluppare conoscenze avanzate di fisica, matematica, astronomia e laboratorio). L'inizio del lavoro di preparazione della tesi è previsto già nel secondo semestre del primo anno, parallelamente alla frequenza di corsi specialistici scelti tra un numero piuttosto ampio di alternative (vedi Tabella A). Il lavoro di tesi darà allo studente una prima introduzione al mondo della ricerca e sarà occasione di collaborazione con gruppi (teorici, sperimentali, o osservativi) anche al di fuori dell'Università (per esempio, gruppi attivi presso altri istituti di ricerca italiani o stranieri). Gli sbocchi per coloro che otterranno la Laurea Specialistica nell'Indirizzo di Astrofisica sono molteplici. Oltre a quelli generali che si applicano a tutti gli Indirizzi del Corso di Laurea Specialistica in Fisica, vanno ricordati in particolare quelli relativi all'impiego presso istituti di ricerca in ambito astronomico (osservatori e laboratori, nazionali e internazionali) e presso le industrie che fanno da supporto alle grandi iniziative astronomiche (industria spaziale, ottica, meccanica). Particolarmente per questi sbocchi di tipo tecnologico, rispetto a chi proviene da Lauree Specialistiche più tecniche, lo studente laureato nel presente Indirizzo sarà caratterizzato dal possedere una più chiara visione degli obiettivi scientifici ai quali le tecnologie sono mirate e in generale una maggior sensibilità ed attenzione verso i problemi di modellizzazione.

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Complementi di Elettromagnetismo e Relatività a 8 Due moduli Tabella A a 12

Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 a 7 1 modulo tabella A a 6

Laboratorio di Strumentazione Spaziale 1 c 6 Laboratorio di Strumentazione

Spaziale 2 c 6

Astronomia a 12 Preparazione tesi f 6 TOTALE CFU 33 TOTALE CFU 30 SECONDO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 14 Tesi di Laurea e 26 Fisica Statistica a 8 Preparazione tesi f 3 Un modulo tabella A a 6 TOTALE CFU 28 TOTALE CFU 29 TABELLA A (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Astrofisica Teorica (modulo 2) 6 Astrofisica Teorica (modulo 1) 6 Introduzione alla Relatività Generale 6 Fisica dei Plasmi (modulo 1) 6 Laboratorio di Fisica dei Plasmi 2 6 Fisica dei Plasmi (modulo 2) 6 Astrofisica Nucleare e Relativistica (modulo 1) 6 Fisica Cosmica 12

Astrofisica Nucleare e Relativistica (modulo 2) 6 Cosmologia 6

Ottica 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Metodi Computazionali della Fisica 1 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 6 Fluidodinamica 6 Sistemi dinamici 1 6 Meccanica Celeste 6 Metodologie di Analisi dei Dati 6

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Indirizzo di Fisica della Materia Coordinatore: prof. Giovanni Onida Descrizione dell'indirizzo: La Fisica della Materia copre uno dei campi più diversificati di tutte le scienze fisiche. Le maggiori scoperte in questo campo hanno recentemente portato grandi progressi, sia dal punto di vista delle nostre conoscenze fondamentali, sia per quanto concerne la vita quotidiana. Alcuni esempi sono: la superconduttività, la condensazione di Bose-Einstein, le nanoparticelle, i semiconduttori e i microchip, il laser e l'interazione radiazione-materia, la risonanza magnetica nucleare, i plasmi e la fusione termonucleare controllata, eccetera. L'indirizzo di fisica della materia nel nostro dipartimento è strutturato in cinque percorsi didattici, secondo settori riconosciuti internazionalmente. La formazione prevede corsi di base e corsi caratterizzanti che permettono di soddisfare gli interessi culturali e di raggiungere una formazione completa sia teorica sia sperimentale. Il profilo professionale permette l'inserimento sia nell'accademia e nella ricerca, sia nell'industria. I corsi di base o corsi obbligatori di indirizzo (di norma tenuti il primo semestre del primo anno) consistono in tre corsi scelti dell'ambito dei 23 CFU obbligatori del Curriculum di Fisica Generale, e precisamente:

1. un corso a scelta tra Meccanica Quantistica 2 e Complementi di Elettromagnetismo e Relatività (8 CFU);

2. un corso a scelta tra Metodi Matematici della Fisica 2 o Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 (7 CFU).

3. Il corso di Fisica Statistica (8 CFU); A questi va aggiunto il corso di Struttura della Materia 2 (6 CFU), anch'esso tenuto di norma nel primo semestre. Nel seguito sono delineati i cinque percorsi didattici, per ciascuno dei quali, accanto alla descrizione, vengono riportati suggerimenti (non vincolanti) per i corsi caratterizzanti da inserire nel piano di studi, sia di ambito fisico (corsi TAF a) sia di ambito complementare o affine (i cosiddetti corsi interdisciplinari o TAF c). 1) Fisica dei Plasmi : La fisica dei plasmi studia il comportamento complesso, inerentemente non lineare, dello stato della materia più diffuso nell'universo (99.9%). La conoscenza della fisica dei plasmi è centrale sia in problemi a carattere fondamentale, sia in importanti applicazioni di alta tecnologia, quali la fusione termonucleare controllata, lo sviluppo di sorgenti avanzate di radiazione, l'accelerazione di particelle, la propulsione spaziale, il trattamento dei materiali. Nel percorso formativo si conduce lo studente ad apprendere i fondamenti della fisica dei plasmi e ad indirizzarsi verso ricerche sui plasmi di laboratorio oppure sui plasmi astrofisici e spaziali, con tematiche teoriche, simulative o sperimentali. Nel primo anno si suggeriscono i corsi di Complementi di Elettromagnetismo e Relatività, Fisica dei Plasmi 1, Fisica dei Plasmi 2 e tre corsi a scelta tra Laboratorio di Fisica dei Plasmi 1, Laboratorio di Ottica 2, Astrofisica Teorica 1, Sistemi Dinamici 1; nel secondo anno due corsi a scelta tra Laboratorio di Fisica dei Plasmi 2, Elementi di Fisica dei Continui, Meccanica Celeste, Astrofisica Teorica 2 e Magnetofluidodinamica (quest'ultimo insegnamento è attivato al Politecnico di Milano, Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare).

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2) Fenomeni Coerenti: Ottica Quantistica, Laser e Quantum Information Il percorso approfondisce lo studio dell'interazione tra radiazione e materia, nei suoi risvolti fondamentali e applicativi. Lo studente viene portato gradualmente dalle nozioni di base sui sistemi costituti da atomi e fotoni sino agli argomenti di frontiera della ricerca, tra cui i fenomeni di coerenza quantistica, gli effetti collettivi nell'interazione della radiazione con atomi in cavità, condensati atomici, e fasci di elettroni relativistici, nonchè le applicazioni della meccanica quantistica ai nuovi protocolli di informazione, comunicazione e calcolo quantistici. Lo studente potrà sviluppare un approccio sia teorico sia sperimentale, scegliendo tra i corsi consigliati e impegnandosi nel lavoro di tesi. Gli sbocchi professionali principali sono R&D in ambito optoelettronico, fisica e tecnologia dei laser, crittografia quantistica e quantum computing, sorgenti innovative di radiazione coerente (laser a elettroni liberi). I corsi suggeriti per questo percorso didattico sono: Meccanica Quantistica 2, Ottica Quantistica, Fisica Atomica, Informazione e Calcolo Quantistici 1 e 2, i laboratori di Fisica dei Laser e di Optoelettronica,. Tra i corsi interdisciplinari (TAF c) si segnala Metodi Computazionali della Fisica 1. 3) Fisica dei Solidi e delle Nanostrutture In questo settore esiste, presso il Dipartimento di Fisica, una attività sperimentale ben consolidata e riconosciuta internazionalmente nel campo delle nanotecnologie, affiancata da una attività di tipo teorico-computazionale, che quindi può essere di supporto ad una offerta formativa ai massimi livelli in questo campo. I problemi affrontati in questa attività vanno dalla coesistenza di effetti classici e quantistici in oggetti di piccole dimensioni, allo studio di fenomeni e sistemi di interesse biofisico, alla realizzazione di dispositivi per la sensoristica, conversione di energia (fotovoltaico) e per il biomedicale (sistemi di analisi per la genomica e la proteomica). L'attività teorica comprende lo sviluppo di metodi di frontiera per il calcolo degli spettri di eccitazione. Il percorso formativo dovrebbe essere caratterizzato da una elevata interdisciplinarietà, con una forte base di fisica della materia (fisica dello stato solido, delle superfici, dei semiconduttori) e di corsi di laboratorio. Le competenze acquisite offrono ottime opportunità lavorative sia in campo di ricerca industriale applicata, sia di ricerca fondamentale accademica. Nel primo anno si suggeriscono le seguenti scelte: Meccanica Quantistica 2, Fisica dei Solidi 1, Fisica delle Superfici 1, Laboratorio di Fisica della Materia 2, e due corsi a scelta tra:, Fisica dei Solidi 2, Fisica delle Superfici 2, Fisica dei Semiconduttori, Fisica dei dispositivi elettronici, Biofisica, e Fisica degli aggregati molecolari; nel secondo anno, due corsi a scelta tra: Caratterizzazione di nanostrutture e film sottili con laboratorio, Elettronica 1, Metodi Computazionali della Fisica 1, Metodi Computazionali della Fisica 2, o i corsi di Elettrochimica e Chimica Fisica dei Materiali. 4) Ottica e Fluidi Complessi Questo percorso corrisponde ad attività sperimentali, grosso modo divise in due aree. La prima è rivolta allo studio di instabilità convettive in sistemi fluidi, con particolare enfasi a fluidi complessi. Si affronta lo studio della formazioni di strutture e della loro cinetica di accrescimento, e della loro transizione al comportamento caotico. Sempre nella prima area, si affrontano anche studi su fluttuazioni di non equilibrio, per i quali sono possibili collaborazioni con l'ESA (ente spaziale europeo) e con la NASA, per esperimenti nello spazio. La seconda area comprende studi di tecniche ottiche innovative, con forte attività brevettuale e contatti con Società per lo sfruttamento

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commerciale di dette tecniche. Nell'ambito delle attività di ottica sperimentale esiste anche la possibilità di specializzarsi nel campo dell'optoelettronica (fibre ottiche, sensoristica). Nel primo anno si suggerisce un corso a scelta tra Meccanica Quantistica 2 e Complementi di Elettromagnetismo e Relatività, un laboratorio a scelta tra Laboratorio di Ottica 1 e Laboratorio di Optoelettronica, il corso di Ottica, due corsi dell'elenco A, e un corso a scelta tra Elettronica e Metodi Computazionali della Fisica. Nel secondo, un laboratorio a scelta tra Laboratorio di Ottica 2 e Laboratorio di Optoelettronica 2, e un corso dell'elenco B. 5) Superfluidi, Liquidi e Soluzioni di Biomolecole In questo percorso verranno forniti strumenti concettuali e algoritmici avanzati per lo studio di sistemi atomici fortemente interagenti e disordinati. Una tematica riguarda liquidi e soluzioni di molecole anche complesse quali proteine, sistemi chiamati "soft matter", un campo in forte espansione a livello internazionale e a carattere interdisciplinare tra fisica, chimica e biologia. Altri temi sono di natura quantistica e riguardano superfluidi solidi quantistici e fenomeni di coerenza quantistica come nella "Bose Einstein condensation". L'attività svolta in Dipartimento é ampiamente inserita in ambito internazionale anche in network di eccellenza europeo. Le competenze acquisite sono teoriche e sono spendibili anche in ambiti diversi in particolare attraverso l'attività nel campo della simulazione numerica avanzata. Nel primo anno si suggeriscono i corsi di Meccanica Quantistica 2, Fisica dei liquidi, Fisica delle soluzioni di interesse biologico e applicativo, due corsi dell'elenco A o B, il corso di Metodi computazionali della Fisica 1. Il curriculum può essere completato nel secondo anno con Fisica dei superfluidi, Biofisica o un corso dell'elenco A o B. ELENCO A: Corsi di tipo TAF a tra i quali scegliere preferibilmente i corsi complementari (in alternativa alle scelte suggerite sopra, o qualora non specificati): Fisica Atomica Fisica dei Liquidi Fisica dei Plasmi (modulo 1) Fisica dei Plasmi (modulo 2) Fisica dei Solidi (modulo 1) Fisica dei Solidi (modulo 2) Fisica dei Superfluidi Fisica delle Superfici (modulo 1) Fisica delle Superfici (modulo 2) Fisica dellle Soluzioni di Interesse Biologico e Applicativo Informazione e Calcolo Quantistici 1 Informazione e Calcolo Quantistici 2 Laboratorio di Fisica dei laser 1 Laboratorio di Fisica dei Plasmi 1 Laboratorio di Fisica della Materia 1 Laboratorio di Optoelettronica Laboratorio di Ottica (modulo 1) Laboratorio di Ottica (modulo 2) Ottica Ottica Quantistica Astrofisica Teorica (modulo 1) Astrofisica Teorica (modulo 2)

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Complementi di Elettromagnetismo e Relatività (modulo 1) Fisica degli Aggregati Molecolari Fisica dei Dispositivi Elettronici Fisica dei Semiconduttori Fisica delle Proteine Laboratorio di Fisica dei Laser 2 Laboratorio di Fisica dei Plasmi 2 Laboratorio di Fisica della Materia 2 Laboratorio di Optoelettronica 2 Laboratorio di Ottica 2 Meccanica Quantistica 2 (modulo 1) Meccanica Statistica (modulo 1) Meccanica Statistica (modulo 2) Teoria dei Sistemi a Molti Corpi (modulo 1) Teoria dei Sistemi a Molti Corpi (modulo 2) Teoria Statistica dei Campi Quantistici (modulo 1) Teoria Statistica dei Campi Quantistici (modulo 2) Elenco B: corsi tra i quali scegliere preferibilmente i 12 crediti "interdisciplinari" (TAF c): Biofisica Caratterizzazione di film sottili e nanostrutture (con laboratorio) Chimica Fisica dei Materiali (cdl chimica) Elementi di Fisica dei Continui Elettrochimica (cdl chimica) Elettronica 1 (modulo 1) Magnetofluidodinamica (mutuaz. Politecnico, in fieri) Meccanica Celeste Metodi Computazionali della Fisica (modulo 1) Metodi Computazionali della Fisica (modulo 2) Metodologie di analisi dei dati Sistemi Dinamici (modulo 1) (cdl matematica)

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Scelta fra: a) Meccanica Quantistica 2 b) Complementi di Elettromagnetismo e Relatività

a 8 Corso della Tabella A1 a 6

Scelta fra a) Metodi Matematici della Fisica 2 b) Metodi Matematici della Fisica Applicata 2

a 7 Corso o Laboratorio della Tabella A2 a 6

Fisica Statistica a 8 Corso delle Tabelle A1, A2, A3 a 6 Struttura della Materia 2 a 6 Corso delle Tabelle A1, A2, A3 a 6

a) Corso delle Tabelle A1,A2,A3 oppure b) Corso della Tabella B

a c

6


PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 18 Tesi di Laurea e 22 Corso o Laboratorio Tabelle A2, A3 a 6 Preparazione tesi f 9 a) Corso delle Tabelle A1,A2,A3 oppure b) Corso della Tabella B

a c

6

TOTALE CFU 30 TOTALE CFU 31 TABELLA A1 (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Ottica 6 Fisica dei Plasmi (modulo 1) 6 Fisica dei Solidi (modulo 1) 6 Fisica dei Liquidi 6 Fisica Atomica 6

TABELLA A2 (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Informazione e Calcolo Quantistici 2 6 Laboratorio di Fisica della Materia 1 6 Laboratorio di Ottica 1 6 Laboratorio di Fisica dei laser 1 6 Laboratorio di Optoelettronica 6 Laboratorio di Fisica dei Plasmi 1 6 Fisica dei Solidi (modulo 2) 6 Fisica delle Superfici (modulo 1) 6 Fisica delle Superfici (modulo 2) 6 Fisica dei Superfluidi 6 Informazione e Calcolo Quantistici 1 6 Ottica Quantistica 6 Fisica dei Plasmi (modulo 2) 6

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TABELLA A3 (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Laboratorio di Ottica 2 6 Astrofisica Teorica (modulo 1) 6

Laboratorio di Optoelettronica 2 6 Teoria Statistica dei Campi Quantistici (modulo 1) 6

Laboratorio di Fisica dei Laser 2 6 Teoria Statistica dei Campi Quantistici (modulo 2) 6

Laboratorio di Fisica dei Plasmi 2 6 Fisica dei Semiconduttori 6 Laboratorio di Fisica della Materia 2 6 Fisica dei Dispositivi Elettronici 6 Meccanica Quantistica 2 (modulo 1) 6 Fisica delle Proteine 6 Complementi di Elettromagnetismo e Relatività (modulo 1) 6 Meccanica Statistica (modulo 2) 6

Fisica degli Aggregati Molecolari 6 Teoria dei Sistemi a Molti Corpi (modulo 1) 6

Astrofisica Teorica (modulo 2) 6 Teoria dei Sistemi a Molti Corpi (modulo 2) 6

Meccanica Statistica (modulo 1) 6 Fisica degli Acceleratori 1 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Fluidodinamica 6 Sistemi Dinamici 1 6 Metodi Computazionali della Fisica 1 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 6 Elettronica 1 (modulo 1) 6 Chimica Fisica dei Materiali 6 Elettrochimica 6 Metodologie di analisi dei dati 6 Caratterizzazione di film sottili e nanostrutture (con laboratorio) 6

Meccanica Celeste 6

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Indirizzo di Fisica del Nucleo Atomico e Interdisciplinare Coordinatore: Prof.ssa Angela Bracco Descrizione dell'indirizzo: La fisica nucleare moderna si occupa in gran parte dello studio delle proprietà di nuclei formati in reazioni nucleari tra ioni pesanti e che si trovano in condizioni estreme di temperatura, di momento angolare o di rapporto tra numero di protoni e neutroni. Questa problematica è di particolare interesse non solo per lo studio della struttura del nucleo e dei meccanismi di reazione, ma anche in ambiti interdisciplinari quali l’astrofisica nucleare. Infatti la produzione in laboratorio di questi nuclei, cosiddetti "esotici", con fasci di ioni stabili o radioattivi è l'unico modo che abbiamo sulla terra per isolare e studiare le reazioni chiave che si producono nelle stelle, la cui comprensione porta informazioni utili per molti problemi astrofisici quali ad esempio la nucleosintesi degli elementi nell'esplosione di supernova o le proprietà delle stelle di neutroni. D’altro canto, la fisica nucleare è fondamentale anche per comprendere problemi legati alle particelle elementari: solo tramite osservabili nucleari è possibile ad esempio ricavare la massa dei vari tipi di neutrino. L'attività sia sperimentale che teorica in questo ambito viene fatta in collaborazioni internazionali presso numerosi laboratori europei, americani ed asiatici, come pure nei laboratori dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Questo tipo di ricerca, che si basa su innovativi sviluppi degli apparati sperimentali (inclusi gli acceleratori) e dei modelli teorici, ha dato in questi anni un grosso rilancio al settore della fisica nucleare che ha attualmente un programma di ricerca a lungo termine molto ben definito e di avanguardia. Dal punto di vista teorico, il nucleo atomico costituisce un esempio unico di sistema quantistico a molti corpi il cui comportamento è governato dall’interazione forte, ma nel quale anche le forze debole ed elettromagnetica si manifestano in maniera peculiare. Lo studio dei modelli nucleari è un’ottima scuola data la sua complessità e ricchezza. Un'altra caratteristica importante della fisica nucleare è la sua forte interdisciplinarità e il suo uso indispensabile in campi applicativi. Infatti le tecniche sia di tipo sperimentale che teorico sviluppate per affrontare specifici problemi di fisica nucleare sono largamente e con successo impiegate in altri campi di ricerca. In questo contesto interdisciplinare il gruppo di Milano, spesso in sinergia con altri settori di ricerca operanti nell'ambito del Dipartimento di Fisica, contribuisce in molti settori che coprono un ampio spettro: dalla modellistica per materiali nanometrici, alle applicazioni in campo medico (adroterapia e radioprotezione in ambito spaziale) e biologico (sviluppo di tecniche per lo studio delle proteine) e infine alle tecniche di radioattività applicate all'ambiente, alla datazione, all'archeologia. Il gruppo di docenti di questo indirizzo partecipa alle nuove iniziative in collaborazioni internazionali contribuendo fortemente sia alla ricerca di base in fisica nucleare che a quella interdisciplinare, mettendo a buon frutto la notevole e consolidata tradizione nel campo dello studio della struttura nucleare, della dinamica delle reazioni e delle applicazioni di tecniche sperimentali e teoriche. All’interno di questo indirizzo è possibile scegliere tra due diversi percorsi didattici: il primo fornisce una formazione orientata alla fisica e astrofisica nucleare, mentre il secondo, accanto a una formazione di base in dinamica nucleare, dà una formazione di carattere multidisciplinare. Il percorso di fisica e astrofisica nucleare viene articolato in corsi di base (Struttura e reazioni nucleari, Nuclei in condizioni estreme, Teoria dei

1


sistemi a molti corpi, Radioattività, Astrofisica nucleare e relativistica, etc...), corsi sperimentali (Laboratorio di spettroscopia gamma, Laboratorio di strumentazione nucleare) e di Metodi computazionali. Per quanto riguarda l'indirizzo di dinamica nucleare e multidisciplinare, che copre argomenti molto nuovi e attuali, sono a disposizione corsi specifici a secondo del particolare interesse (Teoria dei sistemi a molti corpi, Radioattività, Fisica delle proteine, Reazioni statistiche e di pre-equilibrio, etc.). Entrambi i percorsi permettono allo studente di avere una visione completa di come una ricerca venga non solo realizzata ma anche pianificata e impostata e questa esperienza si dimostra preziosa anche per la soluzione di numerosi problemi nell'ambito di contesti non accademici. Gli sbocchi occupazionali per coloro che otterranno una laurea specialistica in questo indirizzo sono molteplici e riguardano sia il settore accademico che industriale. Per il settore accademico, tra le varie possibilità ci sono quelle presso:

• università; • centri e laboratori di ricerca (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ed i suoi

laboratori); • laboratori esteri (Europa, Stati Uniti, Giappone).

Per quanto riguarda il settore aziendale e ospedaliero le possibilità sono:

• industrie e aziende nel campo dell'elettronica e dei rivelatori; • aziende informatiche e meccaniche; • aziende per la costruzione di strumentazione per la fisica sanitaria.

Va sottolineato che il fatto di essere inseriti durante il lavoro di tesi in collaborazioni internazionali fornisce una particolare professionalità ben riconosciuta nel mondo del lavoro moderno.

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Meccanica Quantistica 2 a 8 Laboratorio avanzato di spettroscopia gamma

a 6

Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 a 7 Nuclei in condizioni estreme

a 6

Struttura e Reazioni Nucleari 1 a 3 Radioattività

a 6

Preparazione tesi a 6

Scelta fra a) Struttura e Reazioni Nucleari 2 b) Teoria dei sistemi a molti corpi c) Fisica delle Proteine

a 6

Corso tabella B c 6 Corso Tabella A/B a/c

6


PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 10 Tesi di Laurea e 24 Preparazione tesi f 6 Preparazione tesi f 6

Corso tabella A/B a/c

6

Scelta fra : a) Fisica Statistica b) Complementi di

elettromagnetismo e Relatività

a 8

TOTALE CFU 30 TOTALE CFU 30

3


4

TABELLA A (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Radioattività (modulo 2) 6 Fisica delle Proteine 6

Fisica degli Aggregati Molecolari 6 Interazione della Radiazione con la Materia Biologica

Fisica Sanitaria (modulo 1) 6 Dosimetria Reazioni Nucleari Statistiche e di Preequilibrio 6 Fisica Sanitaria (modulo 2) 6

Fisica degli Acceleratori (modulo 1) 6 Struttura e Reazioni Nucleari (modulo 2) 6

Teoria dei sistemi a molti corpi (modulo 2) 6 Fisica degli aggregati molecolari 6

Astrofisica Nucleare e Relativistica (modulo 1) 6 Fisica delle soluzioni di interesse

biofisico e applicativo 6

Astrofisica Nucleare e Relativistica (modulo 2) 6 Fisica delle Superfici

(modulo 1) 6

Fisica dei Solidi (modulo 1) 6 Fisica dei Liquidi 6 Fisica dei superfluidi 6

Teoria dei sistemi a molti corpi (modulo 1) 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Laboratorio di Strumentazione Nucleare 6 Radiochimica 6

Metodi Computazionali della Fisica 1 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 6

Rivelatori per Misure di Fisica Nucleare 1 6


Indirizzo di Fisica delle Particelle e delle Astroparticelle Coordinatore: prof. Francesco Ragusa Descrizione dell'indirizzo: Negli ultimi decenni una intensa attività teorica e sperimentale ha portanto ad una comprensione molto dettagliata delle interazioni elettromagnetiche, deboli e forti che sono ben descritte da una teoria di gauge di leptoni e quarks chiamata "Modello Standard". Il modello Standard ha però dei problemi di "consistenza interna" o di "naturalezza" che fanno pensare che si tratti in realtà di una teoria approssimata (alla scale di energie a cui la teoria stessa è stata studiata e verificata) e che a scale di energie maggiori si debba far ricorso ad una teoria più generale. Esistono molte possibilità teoriche per questa generalizzazione ma è oggi indispensabile ottenere dei risultati sperimentali che indichino quali delle tante possibilità sia da studiare più attentamente. Le attività di ricerca del nostro dipartimento in questo settore vedono rilevanti partecipazioni di fisici del nostro dipartimento e dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Milano e permetteranno agli studenti interessati di svolgere tesi di laurea sugli argomenti indicati con possibilità di soggiorno presso i laboratori internazionali interessati. Il curriculum proposto parte dal presupposto che l'interesse dello studente sia diretto verso la comprensione dei fenomeni di Fisica delle Particelle Elementari oggetto di studio; per gli studenti con interessi maggiormente orientati verso gli aspetti tecnologici della strumentazione del settore sono possibili piani di studio alternativi con maggiore enfasi verso materie di tipo tecnologico o applicativo. Fra i corsi obbligatori del primo semestre particolare importanza hanno i corsi di Meccanica Quantistica 2 (che introdurrà al formalismo della teoria dei campi quantistici, indispensabile per una comprensione non superficiale della Fisica delle Particelle Elementari) e di Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 (che ha il fine di permettere allo studento l'uso di strumenti matematici avanzati). Fra i corsi più specifici dell'indirizzo invece molta rilevanza hanno i tre moduli di Fisica delle Particelle Elementari e il modulo di Teoria delle Interazioni Fondamentali che hanno lo scopo di mettere lo studente in grado di comprendere le attuali problematiche del settore mediante lo studio dei più recenti risultati quali la fisica del modello standard, la ricerca del bosone di higgs, la fisica dei neutrini, la ricerca di particelle supersimmetriche, la violazione dell'invarianza CP. I due moduli di laboratorio hanno lo scopo di familiarizzare lo studente con la moderna strumentazione utilizzata negli esperimenti e contemporaneamente di condurre semplici esperimenti che abituino lo studente alla pianificazione degli esperimenti e alla corretta trattazione dei dati sperimentali. Lo studente ha infine la possibilità di completare la sua preparazione privilagiando i suoi personali interessi con due corsi a scelta per i quali segnaliamo comunque corsi quali: Cosmologia, Metodologie di Analisi dei Dati, Interazione e Rivelazione della Radiazione Nucleare, Teoria dei Processi Fondamentali 2, Astrofisica Nucleare e Relativistica 1 per gli studenti con interessi orientati maggiormente verso la fenomenologia di Fisica delle Particelle, oppure Elettronica 1, Metodologie di Analisi dei Dati, Interazione e Rivelazione della Radiazione Nucleare, Fisica dei Semicoduttori, Elettronica Nucleare, Elettronica dei Sistemi Digitali per gli studenti con un orientamento più tecnologico. In quest'ultimo caso ribadiamo che sono possibili variazioni ancora maggiori del piano degli studi.

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Per finire qualche considerazione sugli sbocchi occupazionali: trattandosi di un curriculum rivolto allo studio di problemi fondamentali pensiamo che gli studenti siano molto interessati alla possibilità di proseguire la carriera in ambito accademico, eventualmente dopo un dottorato di ricerca; per la carriera accademica i principali enti sono:

• le università (italiane o estere); • l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; • Istituzioni Internazionali che svolgono ricerca in fisica delle particelle

elementari; fra questi segnaliamo in particolare: • Il CERN (il laboratorio europeo che ospita i più grandi acceleratori del

mondo); • FERMILAB (a Chicago, USA) • DESY (Amburgo, Germania) • altri enti di ricerca pubblici qualora ci si sposti su settori di ricerca diversi

dalla Fisica delle Particelle; Per attività lavorative di tipo non accademico gli studenti possono far conto su una solida preparazione che li porta ad avere competenze in campi quali elaborazioni statistiche di dati, capacità di formulare modelli matematici e di utilizzarli con competenza, conoscenze tecnologiche in settori quali la microelettronica, la meccanica di precisione e comunque la capacità di lavorare all'interno di grossi gruppi internazionali con ritmi e professionalità molto apprezzate nelle aziende.

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Meccanica Quantistica 2 a 8 Fisica delle Particelle Elementari 2 (modulo 1) a 6

Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 a 7

Fisica delle Particelle Elementari 2 (modulo 2) oppure Introduzione alla fisica delle astro-particelle

a 6

preparazione tesi f 3 Teoria delle Interazioni Fondamentali 1 a 6

Fisica delle Particelle Elementari 1 a 6 Laboratorio di Fisica delle Partcelle Elementari a 6

Corso Tabella A/B a/c

6 Corso Tabella A/B a/c

6


PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 10 Tesi di Laurea e 30 Preparazione tesi f 6 Laboratorio di Rivelatori di Particelle 1 c 6

Scelta fra: a)Fisica Statistica b)Complementi di Elettromagnetismo e Relatività

a 8

TOTALE CFU 30 TOTALE CFU 30 TABELLA A (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Interazione e Rivelazione della Radiazione Nucleare 6 Teoria delle Interazioni Fondamentali

(modulo 2) 6

Complementi di Elettromagnetismo e Relatività (modulo 1) 6 Fisica delle particelle elementari 2

(modulo 2) 6

Elettronica Nucleare (modulo 1) 6 Introduzione alla Relatività Generale 6 Elettronica Nucleare (modulo 2) 6 Astrofisica Nucleare e Relativistica (modulo 1) 6 Fisica dei Dispositivi Elettronici 6

Fisica dei Semiconduttori 6 Cosmologia 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Elettronica 1 (modulo 1) 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 6 Metodi Computazionali della Fisica 1 6 Metodologie di Analisi dei Dati 6 Elettronica dei Sistemi Digitali 6

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Indirizzo di Fisica Teorica Coordinatore: prof. Franco Gallone Descrizione dell'indirizzo: La fisica risponde a domande come: di che cosa è fatta la materia? Quali sono le forze fondamentali e le leggi che le governano? Qual è l'origine dell'universo? Scopo della fisica teorica è capire come formulare queste domande alla natura, interpretare le risposte, e formulare le teorie che ne descrivono le leggi fondamentali. La natura si interroga attraverso esperimenti e misure, però la fisica teorica non si limita all'interpretazione dei risultati sperimentali. Infatti, le teorie fisiche sono strutture concettuali dall'architettura complessa. Anche se il loro fondamento ultimo è sperimentale, lo sviluppo delle conseguenze concettuali delle teorie può portare molto lontano. Il corso di studi in fisica teorica nell'ambito della laurea specialistica in fisica ha lo scopo di fornire una formazione generale avanzata in fisica teorica, concentrandosi quindi su uno dei principali aspetti della fisica teorica contemporanea, e cioè:

• La fisica matematica, in cui si esplorano gli aspetti formali delle teorie fisiche e si sviluppano i metodi matematici per studiarle.

• La fisica delle particelle elementari, in cui si studiano i costituenti ultimi della materia e le loro interazioni.

• La meccanica statistica, in cui si studiano i sistemi con molti gradi di libertà, dalle scale più piccole delle particelle elementari alle scale più grandi dei sistemi astrofisici.

• La teoria dei campi quantistici e delle corde quantistiche, in cui si studia la struttura delle teorie che forniscono il linguaggio unificato in cui si esprimono le toerie fisiche moderne.

Il curriculum in fisica matematica della Laurea Specialistica in Fisica corrisponde alla prima opzione, mentre il curriculum in fisica generale con indirizzo in fisica teorica corrisponde ad una delle altre tre opzioni, a seconda della scelta del corso di indirizzo (corso a scelta in tabella A1) Gli studi teorici si svolgono con metodi matematici, attraverso simulazioni numeriche, ed attraverso l'interpretazione dei dati sperimentali. Inoltre, la fisica teorica è una struttura concettuale unica, e perciò nella maggioranza delle ricerche molti di questi aspetti sia teorici che metodologici si combinano. Perciò, il suo ruolo è all'intersezione delle discipline che formano la fisica moderna, dalla fisica della materia alla fisica delle particelle, dall'astrofisica alla biofisica. Per questo, nella scelta dei corsi complementari è offerto un ventaglio di opzioni che va da corsi di tipo matematico, a corsi di tipo computazionale, a corsi legati a specifiche discipline.

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Meccanica Quantistica 2 a 8 Corso della Tabella A1 a 12 Scelta fra: a) Metodi Matematici della Fisica 2 b) Metodi Matematici della Fisica Applicata 2

a 7 Modulo Tabella A1, A2 a 6

Fisica Statistica a 8 Corso Tabella A1, A2 a 6 Fisica Teorica (modulo 1) a 6 Corso Tabella B c 6 TOTALE CFU 29 TOTALE CFU 30 SECONDO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 18 Tesi di Laurea e 22 Corso Tabelle A1,A2 a 6 Preparazione tesi f 9 Corso Tabella B c 6 TOTALE CFU 30 TOTALE CFU 31 TABELLA A1 (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU

Gravità e Superstringhe (modulo 1) 6 Teoria delle Interazioni Fondamentali (moduli 1 e 2) 12

Teoria Statistica dei Campi Quantistici (moduli 1 e 2) 12

Gravità e Superstringhe ( modulo 2) 6 TABELLA A2 (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Appl. fisiche teoria dei gruppi 1 6 Teoria dei sistemi a molti corpi

(modulo 1) 6

Elementi di Fisica dei continui (modulo 1) 6 Meccanica Statistica (modulo 2) 6

Fisica delle Particelle Elementari 1 6 Fisica delle Particelle Elementari 2 (modulo 1) 6

Astrofisica Nucleare e Relativistica (modulo 1) 6 Fisica dei Superfluidi 6

Teoria dei sistemi a molti corpi (modulo 2) 6 Fisica delle Superfici 1 6

Fisica Teorica (modulo 2) 6 Fisica Atomica 6 Astrofisica Teorica (modulo 2) 6 Cosmologia 6 Meccanica Statistica (modulo 1) 6 Fisica dei Plasmi (modulo 1) 6 Astrofisica Teorica (modulo 1) 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Meccanica Razionale 2 6 Metodi Probabilistici 6 Metodi Computazionali della Fisica 1 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 6

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Indirizzo di Fisica medica e sanitaria Coordinatore: prof.ssa Daniela Bettega Dall'inizio del XX secolo numerose scoperte e nuove applicazioni si sono succedute nei vari settori della Fisica portando in maniera significativa ad un ampliamento della conoscenza anche in discipline, non necessariamente affini alla Fisica, che contribuiscono al miglioramento della qualità della vita. Si pensi solo a tutta la serie di applicazioni delle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti, sviluppate dopo la scoperta della radioattività e dei raggi X, fino al recente premio Nobel per la Medicina, condiviso da un fisico per le applicazioni mediche dei sistemi di imaging a Risonanza Magnetica. L'indirizzo di Fisica Medica e Sanitaria si inserisce, con la sua offerta formativa, proprio in quei settori di ricerca, sviluppo e applicazioni della Fisica che possono dare contributi per una migliore qualità della vita e dell'ambiente, per la salute e la sicurezza nell'ambiente lavorativo e che sono quindi di primario interesse nell'ambito delle Scienze della Vita. Tali settori riguardano, oltre alla radioprotezione operativa, lo sviluppo di nuove tecniche analitiche e dosimetriche e problematiche di più ampio raggio che, anche sulla base dell'analisi di aspetti sociali, etici ed economici, forniscono il supporto per il decision making relativo alla valutazione dei rischi, alla stesura di linee guida nella gestione dei problemi di radioecologia, gestione rifiuti, sicurezza alimentare e produzione di energia. Riguardano inoltre studi per lo sviluppo di tecniche diagnostiche o terapeutiche e di radiofarmaci, la radiobiologia, la tossicologia e l'impiego di tecniche alternative nel controllo dei processi industriali. I corsi proposti intendono: i) introdurre le metodiche fisiche e matematiche necessarie per sviluppare ricerche nel settore della fisica applicata alla medicina, all'ambiente, all'industria; ii) approfondire le conoscenze dell' interazione della radiazione con la materia e rendere lo studente autonomo nell' uso della strumentazione e delle tecniche di rivelazione e del loro impiego per scopi dosimetrici e radioprotezionistici; iii) fornire le conoscenze di base biologiche, fisiologiche e morfologiche dell'organismo umano e le conoscenze degli effetti dell'interazione della radiazione con strutture biologiche, iv) applicare tecniche di calcolo per la valutazione del trasferimento energetico delle radiazioni alla materia, v) introdurre le conoscenze relative alla chimica dei radioelementi e composti radioattivi e le metodiche per la produzione, mediante acceleratori e reattori, di radionuclidi e radiofarmaci e le relative applicazioni. vi) utilizzare modelli per la descrizione della diffusione degli inquinanti nell'ambiente e il loro metabolismo nell'uomo; vii) presentare le raccomandazioni delle istituzioni internazionali e la normativa vigente nel settore delle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti e la gestione delle contaminazioni dell'ambiente. I laureati saranno portati ad un livello di qualificazione tale che consentirà loro di lavorare in condizione di ampia autonomia, assumendo responsabilità di progetti e strutture nel campo della sanità, della ricerca, della promozione e sviluppo dell'innovazione scientifica e tecnologica, anche in ambito interdisciplinare. Questa preparazione consente il proseguimento degli studi nel Dottorato di Ricerca ed è particolarmente consigliata per coloro che intendano accedere alla carriera di Fisico Sanitario presso aziende ospedaliere e che pertanto dovranno conseguire la Specializzazione post-laurea in Fisica Sanitaria . Consente inoltre l'inserimento in qualificate attività lavorative, nel campo della ricerca, sviluppo e produzione

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industriale, nell'Università, negli Istituti di Ricerca, nella Sanità pubblica e Privata, nelle Agenzie per la protezione e il controllo ambientale. PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Complementi di Elettromagnetismo e Relatività a 8 Fisica Sanitaria 2 a 6

Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 a 7 Corso Tabella A a 6

Fisica Statistica a 8 Laboratorio di Strumentazione Sanitaria c 6

Fisica Sanitaria 1 a 6 Corso Tabella B c 6 Radiobiologia a 6 TOTALE CFU 29 TOTALE CFU 30 SECONDO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 18 Tesi di Laurea e 22 Corso Tabella A a 6 Preparazione tesi f 9 Laboratorio di Fisica Sanitaria a 6 TOTALE CFU 30 TOTALE CFU 31 TABELLA A (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Fisica Medica 6 Radioattività (modulo 1) 6 Strumentazione per medicina 6 Dosimetria 6 Reazioni Nucleari Statistiche di Preequilibrio 6 Tecniche fisiche di diagnostica medica 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Radiochimica 6 Epidemiologia 6

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Curriculum di Fisica Matematica Per soddisfare i requisiti del curriculum di Fisica Matematica, la scelta dei corsi deve rispettare i seguenti vincoli: Corsi Obbligatori Tipologia CFU corsi di base (Fisica) (TAF a) 23 corsi di base (Matematica) (TAF a) 6 Corsi di Indirizzo Tipologia CFU corsi di base (TAF a) 30 corsi interdisciplinari (TAF c) 12 prova finale (TAF e) 40 altre attività (TAF f) 9 I 23 CFU obbligatori devono essere scelti nel gruppo dei corsi della seguente tabella:


FIS/02 7

Il curriculum prevede un solo indirizzo.

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Indirizzo di Fisica Matematica Coordinatore: prof. Franco Gallone Descrizione dell’indirizzo: indirizzo di Fisica Teorica - curriculum di Fisica Generale PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Meccanica Quantistica 2 a 8 Metodi Geometrici della Fisica Matematica a 6

Scelta fra: a) Metodi Matematici della Fisica 2 b) Metodi Matematici della Fisica Applicata 2

a 7 Gravità e Superstringhe 1 a 6

Fisica Statistica a 8 Corso Tabella A a 6 Fisica Teorica (modulo 1) a 6 Corso Tabella B c 6 Corso Tabella A a 6 TOTALE CFU 29 TOTALE CFU 30 SECONDO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 18 Tesi di Laurea e 22 Corso Tabelle A a 6 Preparazione tesi f 9 Corso Tabella B c 6 TOTALE CFU 30 TOTALE CFU 31 TABELLA A (corsi tipologia a) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Elementi di Fisica dei continui ( modulo 1) 6 Teoria Statistica dei Campi

Quantistici (modulo 1) 6

Appl. fisiche teoria dei gruppi 1 6 Teoria Statistica dei Campi Quantistici (modulo 2) 6

Introduzione alla Relatività Generale 6 Teoria delle Interazioni Fondamentali (modulo 1) 6

Astrofisica Teorica ( modulo 2) 6 Teoria delle Interazioni Fondamentali ( modulo 2) 6

Fisica Teorica (modulo 2) 6 Meccanica Statistica ( modulo 2) 6

Meccanica Statistica (modulo 1) 6 Teoria dei sistemi a molti corpi ( modulo 1) 6

Teoria dei sistemi a molti corpi ( modulo 2) 6

Fisica dei Plasmi ( modulo 1) 6 Fisica dei Superfluidi 6 Cosmologia 6 Gravità e Superstringhe ( modulo 2) 6 Astrofisica Teorica ( modulo 1) 6

TABELLA B (corsi tipologia c) Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Meccanica Razionale 2 6 Analisi 4 6 Metodi Computazionali della Fisica 1 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 6 Varietà differenziabili 6 Geometria differenziale 6 Sistemi Hamiltoniani 6 Sistemi Dinamici 6 Topologia Algebrica 6 Metodi Probabilistici 6 Fisica Matematica I 6 Fisica Matematica 2 6 Calcolo Stocastico e Applicazioni 6

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Curriculum di Fisica Applicata Per soddisfare i requisiti del curriculum di Fisica Applicata, la scelta dei corsi deve rispettare i seguenti vincoli: Corsi Obbligatori Tipologia CFU corsi di base (TAF a) 15 corsi interdisciplinari (TAF c) 8 Corsi di Indirizzo Tipologia CFU corsi di base (TAF a) 12-42 corsi interdisciplinari (TAF c) 6-36 prova finale (TAF e) 40 altre attività (TAF f) 9 I 15 CFU obbligatori relativi ai corsi di base devono essere scelti nel gruppo dei corsi della seguente tabella:


FIS/02 7

Gli 8 CFU obbligatori relativi ai corsi interdisciplinari devono essere scelti nel gruppo dei corsi: Elettronica 1 (8 CFU), Elementi di Fisica dei Continui (8 CFU), Fluidodinamica (8 CFU). Il curriculum di Fisica applicata si articola nei seguenti indirizzi:

o Elettronica o Geofisica e Fisica dell’Ambiente

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Indirizzo di Elettronica Coordinatore dell'indirizzo: prof. Piero Maranesi Descrizione dell'indirizzo: La formazione è orientata a costruire una figura professionale predisposta all'innovazione e all'evoluzione tecnologica, adatta ad inserirsi in tutti gli ambiti applicativi dell'elettronica e particolarmente in quelli interdisciplinari. L'indirizzo elettronico della laurea quadriennale in fisica, è stato attivo per oltre quarant'anni, ed ha preparato centinaia di professionisti, docenti e ricercatori per i quali il sistema industriale lombardo è stato il principale soggetto di reclutamento. In molti casi questi laureati hanno costruito brillanti carriere al di fuori di tale ambito, in centri di ricerca nazionali ed internazionali, atenei e gruppi industriali extra-regionali. Gli sbocchi professionali dei Fisici-Elettronici registrano punte di assorbimento particolarmente alte in campo spaziale, bio-medico e nell'industria dei componenti elettronici. La laurea specialistica qualifica per la progettazione sia dei circuiti analogici che digitali e offre una visione tecnologicamente aggiornata del sistema elettronico integrato. Gli aspetti di elettronica generale, strumentazione, tecnologie elettroniche vengono trattati diffusamente nella laurea specialistica, nella quale vi è pure spazio per un approfondimento applicativo delegato principalmente all'esperienza di tesi. Le competenze sperimentali vengono efficacemente impartite in trè corsi di laboratorio: elettronica analogica, digitale e sistemi. Alla tesi di laurea vengono attribuiti ben quaranta crediti ed ad essa è riservato un intero semestre. Potrà essere svolta all'interno del Dipartimento di Fisica, nei laboratori di ricerca della Sezione elettronica e nei laboratori elettronici dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, ma anche in qualificate sedi industriali e in centri di ricerca esterni sulla base di collaudate collaborazioni con il corpo docente in atto da decenni. Le principali attività di ricerca all'interno del Dipartimento di Fisica riguardano l'Elettronica di Potenza e l'Elettronica Nucleare. Nelle sedi esterne i campi di prevalente interesse su cui svolgere tesi di laurea sono quelli delle applicazioni aerospaziali, bio-mediche e nucleari. I componenti a semiconduttore, in tutta la gamma dei problemi di ricerca e sviluppo che comportano, costituiscono l'altro ambito tradizionale di tesi che si avvale della presenza sul territorio della principale fonderia di Silicio europea.

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Elettronica 1 c 8 Elettronica 2 c 6 Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 a 7 Laboratorio di Elettronica Analogica c 6

Elettronica dei Sistemi Digitali c 6 Elettronica Nucleare 1 a 6 Laboratorio di Elettronica Digitale c 6 Fisica dei Dispositivi Elettronici a 6 Inglese (FIRST o TOFEL) f 3 TOTALE CFU 27 TOTALE CFU 27 SECONDO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Fisica Statistica a 8 Tesi di Laurea e 40 Laboratorio di Sistemi Elettronici c 6 Metodi Computazionali della Fisica 2 c 6 Preparazione tesi f 6 TOTALE CFU 26 TOTALE CFU 40

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Indirizzo di Geofisica, Fisica dell'Ambiente e per i Beni Culturali Coordinatore dell'indirizzo: prof. Mauro Giudici Il pianeta Terra è un sistema estremamente complesso tanto che la modellazione dei processi che in esso hanno luogo risulta una tra le più avvincenti sfide del XXI secolo. Questo sistema può essere suddiviso schematicamente in varie parti che sono a loro volta sistemi complessi, quali la litosfera e l'interno della Terra, l'idrosfera, l'atmosfera e la criosfera. Pertanto con l'indirizzo di "Geofisica, Fisica dell'Ambiente e e per i Beni Culturali" ci si prefigge l'obiettivo di fornire allo studente le conoscenze necessarie per studiare i meccanismi che regolano i processi che avvengono nelle diverse parti del nostro pianeta e di comprendere le modalità di interazione tra queste. La metodologia di studio è basata su un approccio rigoroso ed integrato tra la modellistica fisico-matematica, l'acquisizione e l'analisi dei dati sperimentali e il confronto tra questi e i risultati dei modelli. In questo contesto un ruolo importante è rivestito dalla fisica dell'ambiente, per la rilevanza che i fenomeni di inquinamento ambientale hanno acquisito nell'era attuale. La Fisica per i Beni Culturali ha punti di contatto con le discipline geofisiche e della fisica dell'ambiente, sia per la metodologia di misura che per l'oggetto di studio (ad esempio nel caso delle datazioni di materiali studiati dalla geofisica, come le rocce). In particolare, all'interno di questo settore si e' sviluppata l'archeometria. Questo termine, introdotto negli anni '50 all'Università di Oxford, il cui significato etimologico è "misura di ciò che è antico", identifica un'area di ricerca che include diverse discipline scientifiche (fisica, chimica, geologia, biologia). Tra queste, la fisica riveste un ruolo peculiare perché le tecniche fisiche di indagine, ad esempio quelle nucleari, offrono metodi non distruttivi e non invasivi per l'esecuzione di analisi con elevatissime caratteristiche di sensibilità ma che non richiedono alcuna preparazione del campione. Pertanto in molti casi questi metodi si prestano a versioni portatili dell'attrezzatura e sono particolarmente adatti per l'esecuzione di misure su oggetti antichi o preziosi anche nelle sedi dove essi sono conservati. L'attività didattica è strettamente collegata all'attività di ricerca svolta nei settori della geofisica e della fisica applicata presso l'Università degli Studi di Milano (Dipartimento di Fisica, Istituto di Fisica Generale Applicata, Dipartimento di Scienze della Terra) e che riguarda sia la ricerca fondamentale (Quali sono le leggi fisiche che regolano i processi fisici che avvengono nella litosfera, nell'atmosfera, nella idrosfera. Quali processi fisici e chimici costituiscono le principali cause di modifica delle condizioni ambientali su scala globale e sono responsabili dell'effetto serra, del buco dell'ozono, delle piogge acide, ecc.?) sia problemi applicativi (Come si fanno le previsioni del tempo? Come incidono il traffico, il riscaldamento, i processi industriali sulla produzione di inquinanti nelle aree urbane? Come possiamo osservare la distribuzione dei contaminanti in aria, in acqua e nei suoli e prevederne l'evoluzione? Come possiamo osservare e prevedere eventuali effetti legati alle variazioni climatiche?). Queste attività di ricerca vengono svolte in collaborazione con altre sedi universitarie ed enti di ricerca (CNR, ENEA, JRC, ASI, ESA) nazionali e internazionali, che permettono anche l'effettuazione di stage presso laboratori europei nel quadro del progetto Socrates-Erasmus. Per gli studi più applicativi nel campo dell'archeometria, sono molto importanti le collaborazioni con i laboratori dei principali musei mondiali, come il Louvre, dove sono installate anche attrezzature fisse, ad esempio acceleratori di particelle, dedicate esclusivamente alle analisi degli oggetti delle collezioni. Invece per gli aspetti più applicativi di rilevanza ambientale, come i problemi di inquinamento atmosferico sia su scala locale che su scala globale,

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la prevenzione e mitigazione dei rischi naturali e la gestione delle risorse naturali sono fondamentali le collaborazioni con le ARPA (Agenzie Regionali per la Protezione dell'Ambiente) e le amministrazioni locali. Il piano di studi proposto per questo indirizzo prevede alcuni corsi di base, con l'obiettivo di completare la preparazione degli studenti sia nell'utilizzo dei metodi matematici in fisica, che nella fisica generale (fisica statistica, elettromagnetismo, fisica dei continui, archeometria) e in discipline affini (modellistica ambientale o geologia). I corsi caratterizzanti forniscono invece un quadro sufficientemente completo per affrontare lo studio dei processi geofisici fondamentali considerando la Terra come un sistema complesso. In particolare due di questi corsi (uno al primo e uno al secondo anno) sono dedicati ad attività di laboratorio ed hanno la finalità di fornire allo studente le competenze sperimentali necessarie per eseguire esperimenti e osservazioni sul sistema Terra, sull'ambiente e sui beni archeologici e culturali; questi corsi sono molto utili anche per gli studenti che intendano affrontare problemi di carattere più teorico, perché insegnano loro a collegare le previsioni dei modelli fisico-matematici con la fenomenologia e le osservazioni. Infine lo studente può approfondire aspetti specifici attraverso gli insegnamenti a scelta, in modo da acquisire competenze specialistiche in alcuni settori, che sono sviluppati presso la nostra Università e che vengono elencati di seguito. Geofisica della terra solida Comprendere la dinamica della crosta terrestre e del mantello è fondamentale per interpretare i segnali delle modifiche a cui la Terra è soggetta su grande scala spaziale e temporale. Ricordiamo come esempi di applicazione la valutazione della pericolosità sismica o le variazioni del livello medio del mare, legate alle deformazioni della crosta terrestre e alle variazioni della gravità (litosfera) a causa del trasporto dell'acqua (idrosfera) risultante dallo scioglimento dei ghiacci (criosfera). Fisica dell'atmosfera L'analisi delle serie storiche di dati climatologici registrate da enti scientifici nel corso dei decenni, se non secoli, è il principale strumento per studi climatologici che possano separare l'eventuale contributo antropogenico dalle variazioni naturali. In questo settore, l'applicazione modellistica più conosciuta consiste nelle previsioni del tempo, che richiedono sofisticati modelli matematici in grado di prevedere l'evoluzione fortemente non-lineare della circolazione atmosferica. Fisica dell'ambiente Si introducono gli aspetti di base dei fenomeni che costituiscono le principali cause di modifica delle condizioni ambientali su scala globale e su scala locale. Particolare attenzione si dedica alla comprensione dei processi fisico-chimici che determinano l'inquinamento atmosferico urbano sia per ciò che concerne gli inquinanti gassosi che il particolato atmosferico nelle sue diverse frazioni dimensionali. Vengono inoltre affrontate le metodologie sperimentali più avanzate per l'analisi dei composti inquinanti. Radioattività ambientale L'analisi e il controllo della radioattività ambientale viene effettuato sia con la spettrometria gamma, per la determinazione di radionuclidi naturali (uranio, torio, radio) presenti nei campioni di roccia e di minerali con un rivelatore di radiazione gamma HPGe con efficienza relativa del 30%, sia con la spettrometria alfa mediante

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rivelatori al silicio o rivelatori a traccia per misurare la concentrazione di Rn222 nelle abitazioni. Fisica applicata ai beni culturali Negli insegnamenti relativi a questo settore vengono presentate tecniche di datazione (insegnamento di "Archeometria"), utili sia per applicazioni geologiche, che per l'analisi di reperti archeologici. Inoltre le tecniche di analisi atomiche e nucleari (XRF, PIXE, Raman, RBS) e le tecniche ottiche (fotografia, radiografia, riflettografia), introdotte nell'insegnamento di "Metodologie di Fisica Applicata", sono peculiarmente applicabili ai beni culturali (dei quali l'Italia possiede il 45% dell'intero patrimonio mondiale), ma offrono la possibilità di uno studio di aspetti fondamentali della fisica, come l'interazione della radiazione con la materia, che sono di interesse generale nelle tecniche di analisi dei materiali. Fisica delle acque sotterranee La circolazione dei fluidi nel sottosuolo va studiata con campagne di monitoraggio ed esperimenti i cui dati sono analizzati con tecniche geostatistiche e modelli inversi per la realizzazione di modelli previsionali. Infatti occorre saper prevedere il comportamento dei fluidi nel sottosuolo in varie ipotesi di uso delle acque sotterranee o di presenza di inquinamento, per garantire una corretta gestione della principale riserva di acqua potabile del nostro pianeta e in particolare della pianura padana. Tecniche satellitari di rilevamento e posizionamento Per molti dei settori descritti in precedenza, un ruolo importante è svolto dalle metodologie satellitari per la determinazione della posizione e delle deformazioni crostali tramite GPS (Global Positioning System) e interferometria SAR differenziale (DInSAR).

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PRIMO ANNO

PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Scelta fra: a) Fisica Statistica b) Complementi di Elettromagnetismo e Relatività

a 8 Scelta fra: a) Fisica Terrestre (modulo 2) b) Fisica dell’Interno della Terra

ac 6

Metodi Matematici della Fisica Applicata 2 a 7 Fisica dell’Ambiente a 6

Elementi di Fisica dei Continui c 8 Corso delle Tabella A e B ac 6

Scelta fra: a) Elementi di Geologia b) Fondamenti di Modellistica per l’Ambiente

c 6

Scelta fra: a) Laboratorio di Fisica dell’Atmosfera b) Laboratorio di Fisica Terrestre

a 6

Corso delle Tabella A e B ac 6


PRIMO SEMESTRE TAF

C F U


C F U

Tesi di Laurea e 20 Tesi di Laurea e 20 Laboratorio di Misure Fisiche per l’ambiente c 6 Preparazione tesi f 9

Corso Tabella B c 6 TOTALE CFU 32 TOTALE CFU 29

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TABELLA A Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Fisica Terrestre (modulo 1) 6 Fisica Terrestre (modulo 2) 6 Sismologia 6 Fisica dell’Ambiente 6 Fisica dell’Atmosfera 6 Laboratorio di Fisica Terrestre 6 Laboratorio di Fisica dell’atmosfera 6 Metodologie di Fisica Applicata 6 Archeometria 6 Fisica dell’Interno della Terra 6 Fisica dell’atmosfera 6 Tettonofisica 6 Radioattività (modulo 1) 6 Radioattività (modulo 2) 6

TABELLA B Primo Semestre CFU Secondo Semestre CFU Elementi di Geologia 6 Radiochimica 6 Fondamenti di Modellistica per l’Ambiente 6

Metodologie di analisi dei dati 6 Tecniche di Rilevamento Satatellitare 6

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Attività propedeutiche alla tesi di laurea Rientra nel percorso didattico al quale lo studente è tenuto ai fini della ammissione alla prova finale il superamento di prove di verifica, con giudizio di approvato o di riprovato, relative ad attività formative propedeutiche, alla conoscenza di una lingua straniera, nonché di ulteriori conoscenze e abilità anche derivanti da tirocini o altre esperienze in ambienti di ricerca o di lavoro. L’acquisizione dei 9 CFU previsti per queste attività può avvenire, ad esempio, attraverso:

preparazione di relazioni scritte e/o presentazioni orali in lingua inglese; stage presso enti e aziende esterni; partecipazione a campagne di raccolta dati organizzate sia dall’Università che

da Enti pubblici e aziende; partecipazione a cicli di seminari specialistici.

La determinazione delle attività ammesse, i relativi crediti e le modalità della prova di verifica verranno decise da una commissione del Consiglio di Cordinamento Didattico. La verifica verrà eseguita da apposite commissioni nominate dal Consiglio di Coordinamento Didattico. Tesi di laurea Acquisiti, nel rispetto delle deliberazioni in vigore, i necessari 80 crediti formativi, lo studente è ammesso a sostenere la prova finale per il conseguimento del titolo. In ottemperanza ai criteri generali, espressi dall'articolo 19 del Regolamento di Facoltà, al quale si rimanda per ogni altra disposizione in materia, la prova finale, che consente di acquisire i restanti 40 CFU, consiste nella discussione dell'elaborato finale preparato dallo studente. Tale elaborato deve essere relativo ad una attività di carattere teorico o sperimentale rivolta alla soluzione di un problema fisico o a carattere interdisciplinare e svolta in autonomia dallo studente, sotto la supervisione di un relatore, presso gruppi di ricerca, enti o imprese; l'elaborato dovrà documentare gli aspetti progettuali e realizzativi della attività svolta nonché i collegamenti del lavoro con lo stato corrente delle conoscenze nei settori della fisica. L’argomento dell’elaborato e il relatore (ed eventuale correlatore) devono essere approvati da una commissione del CCD. Ulteriori informazioni possono essere trovate sul sito del Consiglio di Coordinamento Didattico in Scienze e Tecnologie Fisiche dell’Università di Milano: http://www.fisica.unimi.it/

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Attivazione dei corsi Ai fini della attuazione del manifesto la seguente tabella riporta i corsi di cui si procederà all’attivazione nell’anno accademico 2006-2007 con la indicazione del codice e del titolo del corso, l’anno di corso e il semestre in cui saranno attivati, la tipologia dell’insegnamento, i Crediti Formativi Universitari e il Settore Scientifico Disciplinare di afferenza. Sulla base di particolari esigenze derivanti dalle effettive scelte degli studenti iscritti si potrà procedere alla attivazione di ulteriori corsi rispetto a quelli indicati nella seguente tabella:

Codice Denominazione corso anno

semestre

TA

F

CFU

SSD

analisi ottiche per i beni culturali 1 2 A 6 FIS/07 astrofisica teorica (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/05 astrofisica teorica (modulo 2) 2 1 a 6 FIS/05 astrofisica nucleare e relativistica (modulo 1) 2 1 a 6 FIS/04 astrofisica nucleare e relativistica (modulo 2) 2 1 a 6 FIS/04 astronomia 1 1 a 12 FIS/05 astronomia (modulo 1) 1 1 a 6 FIS/05 astronomia (modulo 2) 1 1 a 6 FIS/05 Biofisica 2 1 c 6 BIO/10 complementi di elettromagnetismo e relatività 1 1 a 8 FIS/03 cosmologia 1 2 a 6 FIS/05 dosimetria 1 2 a 6 FIS/07 Dosimetria interna 1 2 a 6 FIS/07 elementi di fisica dei continui 1 1 c 8 ING-IND/06 elettronica 1 1 1 c 8 ING-INF/01 elettronica dei sistemi digitali 1 1 c 6 ING-INF/01 elettronica nucleare (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/04 fisica atomica 1 2 a 6 FIS/03 fisica cosmica 1 2 a 12 FIS/05 fisica degli aggregati molecolari (modulo 1) 2 1 a 6 FIS/03 fisica dei dispositivi elettronici 1 2 a 6 FIS/03 fisica dei liquidi 1 2 a 6 FIS/03 fisica dei plasmi (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/03 fisica dei semiconduttori (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/03 fisica dei solidi (modulo 1) 1 1 a 6 FIS/03 fisica dei solidi (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/03 fisica dei superfluidi 1 2 a 6 FIS/03 fisica dell'ambiente 1 2 a 6 FIS/07 fisica dell'atmosfera 1 2 a 6 FIS/06 fisica delle particelle elementari 1 1 1 a 6 FIS/04 fisica delle particelle elementari 2 (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/04 fisica delle particelle elementari 2 (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/04 fisica delle proteine (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/03 fisica delle superfici (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/03 fisica delle superfici (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/03 fisica sanitaria (modulo 1) 1 1 a 6 FIS/07 fisica sanitaria (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/07 fisica statistica 1 1 a 8 FIS/03 fisica teorica (modulo 1) 1 1 a 6 FIS/02 fisica teorica (modulo 2) 1 1 a 6 FIS/02 fisica terrestre (modulo 1) 1 1 a 6 FIS/06

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Codice Denominazione corso

anno

semestre

TA

F

CFU

SSD

fisica terrestre (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/06 fondamenti di modellistica per l'ambiente 1 1 c 8 ING-IND/06 gravità e superstringhe 1 1 2 a 6 FIS/02 gravità e superstringhe 2 1 2 a 6 FIS/02 informazione e calcolo quantistici 1 1 2 a 6 FIS/03 informazione e calcolo quantistici 2 1 2 a 6 FIS/03

interazione e rivelazione della radiazione nucleare 1 1 a 6 FIS/04

introduzione alla relatività generale 2 1 a 6 FIS/02 laboratorio di fisica del laser 1 1 2 a 6 FIS/03 laboratorio di fisica della materia 2 1 2 a 6 FIS/03 laboratorio di fisica dell'atmosfera 1 2 a 6 FIS/06 laboratorio di fisica delle particelle elementari 1 1 2 a 6 FIS/04 laboratorio di rivelatori di particelle 2 1 a 6 FIS/04 laboratorio di fisica terrestre 1 2 a 6 FIS/06 laboratorio di optoelettronica 1 2 a 6 FIS/03 laboratorio di optoelettronica 2 2 1 a 6 FIS/03 laboratorio di ottica 2 1 2 a 6 FIS/03 laboratorio avanzato di ottica 2 1 a 6 FIS/03 laboratorio avanzato di spettroscopia gamma 1 2 a 6 FIS/04 Laboratorio di strumentazione nucleare 2 1 c 6 ING-IND/20 laboratorio di strumentazione sanitaria 1 2 c 6 MED/36 laboratorio di fisica sanitaria 1 2 a 6 FIS/07 laboratorio di strumentazione spaziale 1 1 1 c 6 ING-IND/05 laboratorio di strumentazione spaziale 2 1 2 c 6 ING-IND/05 meccanica quantistica 2 1 1 a 8 FIS/02 meccanica statistica (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/02 meccanica statistica (modulo 2) 1 2 a 2 FIS/02 metodi computazionali della fisica 1 2 1 c 6 ING-INF/05 metodi computazionali della fisica 2 1 2 c 6 ING-INF/05 metodi geometrici della fisica matematica 1 2 c 6 MAT/07 metodi matematici della fisica 2 1 1 a 7 FIS/02 metodi matematici della fisica applicata 2 1 1 a 7 FIS/02 metodologie di analisi dei dati 1 1 c 6 ING-INF/05 metodologie di fisica applicata 1 2 a 6 FIS/07 nuclei in condizioni estreme (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/04 ottica (modulo 1) 2 1 a 6 FIS/03 ottica quantistica 1 2 a 6 FIS/03 pedagogia 1 1 c 6 M-PED/01 radioattività (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/04 Radiobiologia 1 2 a 6 FIS/07 Radiochimica 1 2 c 6 CHIM/03 storia della fisica (modulo 1) 1 1 a 6 FIS/08 storia della scienza e della tecnica (modulo 1) 1 2 c 6 M-STO/05 strumentazione per la medicina 1 2 a 6 FIS/07 struttura della materia 2 1 1 a 6 FIS/03 struttura e reazioni nucleari (modulo 1) 1 1 a 6 FIS/04 struttura e reazioni nucleari (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/04 tecniche fisiche per diagnostica medica 1 2 a 6 FIS/07 teoria dei sistemi a molti corpi (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/02 teoria dei sistemi a molti corpi (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/02 teoria delle interazioni fondamentali (modulo 1) 1 2 a 6 FIS/02 teoria delle interazioni fondamentali (modulo 2) 1 2 a 6 FIS/02

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Codice Denominazione corso

anno

semestre

TA

F

CFU

SSD

teoria statistica dei campi quantistici 1 1 2 a 6 FIS/02 teoria statistica dei campi quantistici 2 1 2 a 6 FIS/02 tettonofisica 1 2 a 6 FIS/06 Insegnamenti mutuati da altri CCD o università

CCD Denominazione anno

semestre

TAF

CFU

SSD

MAT fisica matematica I MAT fisica matematica II MAT sistemi hamiltoniani MAT sistemi dinamici MAT varietà differenziabili MAT topologia algebrica MAT geometria differenziale MAT calcolo stocastico e applicazioni metodi probabilistici GEO elementi di geologia 1 1 c 6 GEO/02 GEO fisica dell’interno della terra 1 2 c 6 FIS/06 FIS PV Econofisica

IL PRESIDENTE DEL CCD DI SCIENZE E TECNOLOGIE FISICHE

IL PRESIDE DELLA FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI

(Prof. Francesco Ragusa) (Prof. Marcello Pignanelli)

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MANIFESTO DEGLI STUDI ANNO ACCADEMICO 2006/2007bracco/Laurea-Specialistica/Manifesto_laurea... · Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche, Naturali ... Padova e LNS a Catania). Altre