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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
SCIENZA DEI MATERIALI
Insegnamento
LABORATORIO DI FISICA DEI MATERIALI 1
SCP3049604, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
SCIENZA DEI MATERIALI
SC1163, ordinamento 2008/09, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese LABORATORY OF MATERIAL PHYSICS 1
Sito della struttura didattica http://www.chimica.unipd.it/corsi/corsi-di-laurea/laurea-scienza-dei-materiali
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/chimica/course/view.php?idnumber=2018-SC1163-000ZZ-2016-SCP3049604-N0
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile FILIPPO ROMANATO FIS/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/03 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LABORATORIO 4.0 48 52.0
LEZIONE 2.0 16 34.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2008

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
1 a.a. 2018/19 20/01/2014 30/11/2019 ROMANATO FILIPPO (Presidente)
DE SALVADOR DAVIDE (Membro Effettivo)
NAPOLITANI ENRICO (Membro Effettivo)

Syllabus
Prerequisiti: Laboratorio di Fisica
Conoscenze e abilita' da acquisire: Scopo di questo corso è acquisire metodo nella formulazione e nella verifica sperimentale di modelli fisici applicati ai materiali.
Vengono descritte ed applicate le procedure di analisi statistica di dati sperimentali raccolti per mezzo di sistemi in grado di misurare alcune proprieta' fisiche fondamentali dei materiali. Vengono applicate le metodologie di validazione dei modelli fisici.

Lo studente in proprio sviluppa:
- metodo nella definizione dei modelli analitici che descrivono i fenomeni fisici,
- strategia nella definizione di un esperimento di misura e nella conseguente raccolta dati,
- senso critico per distinguere le varie tipologie di errori di misura,
- sensibilità nella loro interpretazione a valle dell'analisi statistica,
- critica nella valutazione nella descrione qualitativa e quantitativa dei modelli analitici.
Modalita' di esame: Redazione di relazioni delle esperienze di laboratorio e discussione orale delle stesse.

Il corso di suddivide in tre principali esperienze di laboratorio determinate alla misura di atrettante proprietà fisiche di materiali: la resistività, l'indice di rifrazione e la costante di Verdet legata alle proprietà elettro magnetiche descritte dall'effetto Faraday.

Per ognuna delle esperienze di laboratorio gli studenti devono redigere una relazione che riassuma i modelli teorici , la descrizione dell'apparato strumentale, le modalità di raccolta dati, le modalità di analisi dei dati e, infine, le conclusioni sulla validità o meno della capacità descrittive del modello teorico usato nel rappresentare correttamente i fenomeni misurati.

Gli studenti saranno divisi in gruppi di due persone che contribuiranno con equi responsabilità alla redazione delle relazioni.

Durante l'esame gli esaminandi saranno tenuti a descrivere e a discutere il contenuto delle relazioni giustificando i risulati e le forme di presentazione scelte.
Criteri di valutazione: Verrà valutata la capacità di svolgere e analizzare criticamente un’esperienza di laboratorio in tutti i suoi aspetti, dalla presa dati alla stesura di una relazione, e la conoscenza dei concetti di teoria degli errori appresi durante il corso.
Verrà valutata la capicità critica dell'analisi dati e la capacità di correlare i dati alla loro descrizione analitica e infine a specifiche proprieta` dei materiali.
Contenuti: • Parte di analisi dei dati e teoria degli errori.
Vengono rivisti i concetti fondamentali di teoria delle probabilità applicate alla teria degli errori.
Venine introdotto il concetto di teria delle decisioni e di accettazione e rifiuto di ipotesi di validità di modelli teorici.
Vengono introdotti metodi per il fit di dati sperimentali con modelli teorici e la determinazione di parametri di calcolo.
In particolare si introduce il modello del Chi quadro come funzionale di minimizzazione.
I concetti introdotti vengono applicati alla misura di proprietà di fisica dei materiali.

• Resisivita’: L’obiettivo di questa esperienza è studiare la conducibilità elettrica di alcuni fili metallici, in
particolare si vuole verificare la prima legge di Ohm e il suo intervallo di validità. Inoltre si vuole
verificare anche la seconda legge di Ohm, ossia la relazione di linearità esistente tra la resistenza e
le caratteristiche geometriche del filo conduttore.

• Indice di rifrazione: prisma. Lo scopo di questa esperienza è osservare il comportamento di un fascio di luce attraverso un
prisma ottico triangolare e studiare alcune proprietà e procedimenti relativi a quest’ultimo. Vengono effettuate delle esperienze per misurare la dispersione dell'indice di rifrazione in funzione della lunghezza d'onda e quindi verificare sperimentalmente la legge di Chauchy. Viene introdotto il modello di Lorenzts per descrivere la risposta di materiali isolanti alla radizazione elettromagnetica nell' intervallo della luce visibile , vicino infrarosso e IR. Viene dedotta la forma analitica complessa dell'indice di rifrazione e quindi l'interpretazione della pparte reale e di quella immaginaria. Si effetta il fit di spettri di rifrazione e assorbimento di un materiale per determinare sperimantalemente la dipendenza spettrale.

• Indice di rifrazione: legge di faraday: Lo scopo dell’esperienza è quello di studiare l’effetto Faraday, ovvero un fenomeno magneto-ottico
di interazione tra campo magnetico e luce in un mezzo (solido nel nostro caso) che causa una
rotazione del piano di polarizzazione della luce, al variare dell'intensità del campo e della lunghezza
d'onda della luce.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso si sviluppa in sessioni di laboratorio di quattro ore ciascuna, comprendenti delle sessioni di recupero per facilitare l’acquisizione dei dati relativi alle varie esperienze e, soprattutto, per permettere l’elaborazione e la stesura delle relazioni.
Sono inoltre previste delle lezioni teoriche dove si introdurranno gli aspetti principali della Teoria degli Errori. I principi di funzionamento della strumentazione e delle tecniche di misura verranno descritti durante i turni di laboratorio.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Dispense sulle esercitazioni di laboratorio verranno consegnate dal docente.

Vengono indicati testi di riferimento per le teorie che vengono presentate.
Testi di riferimento:
  • Maurizio Loreti, Teoria degli Errori e Fondamenti di Statistica: Introduzione alla Fisica Sperimentale. --: dispense, --. Cerca nel catalogo
  • John R. Taylòo, An Introduction to Eroor Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurement. --: - University Science Books Sausalito, California, --. Cerca nel catalogo
  • John R. Taylor, An Introduction to Eroor Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurement. --: - University Science Books Sausalito, California, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Case study
  • Working in group
  • Questioning
  • Problem solving
  • Mappe concettuali
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)
  • Scrittura riflessiva

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Matlab

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture