Corso di Studi in Fisica - Anno Accademico 2016-2017

Laboratorio di Fisica

Informazioni generali

Attività didattica: Laboratorio di Fisica

Codice: SCP4065484

Ordinamento: Annuale

Periodo: III anno, I e II semestre

CFU: 9

Docenti: Alberto Garfagnini, Marcello Lunardon

Avvisi

CRITERI DI PROPEDEUTICITA' PER LA FREQUENZA AL LABORATORIO : si riporta qui sotto l'indicazione del CCS in merito all'applicazione dei criteri di propedeuticita' riportati nel Regolamento didattico

Struttura del Corso

Il Corso di Laboratorio di Fisica, per gli studenti del III anno della Laurea Triennale in Fisica, si compone di due parti: una prima parte di Elettronica (I semestre) e una parte di Spettroscopia (II semestre, con la teoria che iniziera' gia' nel primo semestre).

La parte di Elettronica comprende 3 CFU di aula (vedi sotto programma) e 2 CFU di laboratorio in 5 pomeriggi di esercitazioni che saranno svolte presso il Laboratorio di Elettronica ed Elettromagnetismo al Polo Didattico di via Loredan (al 2 piano, lo stesso di Sperim. 2).

La parte di Spettroscopia comprende 2 CFU di aula e 2 di laboratorio in 5 pomeriggi di esercitazioni, anche queste svolte presso il Polo Didattico di via Loredan. I Laboratori di Spettroscopia sono 2: la stanza 106, per gli esperimenti di spettroscopia atomica, e la 122 per quelli di spettroscopia nucleare. Sono situati al primo piano dello stabile, al livello dell'entrata da via Loredan.

Inizio delle Lezioni e iscrizioni al Laboratorio

Le lezioni in aula inizieranno lunedì 3 Ottobre 2016. Le prime 2 settimane sono previste solo ore di lezione in aula, il laboratorio inizierà dalla terza settimana. Nel mese di ottobre inoltre saranno svolte molte delle ore di lezione previste, mentre da novembre le ore in aula si ridurranno a 2 alla settimana.

ISCRIZIONI AL LABORATORIO:

ATTENZIONE: diversamente dall'anno precedente, a causa della tipologia delle esperienze previste e delle limitazioni di spazi e tempi disponibili, non sarà possibile adottare lo schema di turni del secondo anno, cioè con il laboratorio a cadenza settimanale con il giorno sostanzialmente fisso per ogni gruppo.
Lo schema delle giornate in cui i diversi gruppi saranno impegnati in laboratorio sarà fornito in un secondo momento, non appena conclusa la raccolta delle iscrizioni e definito il numero di gruppi. Per questo motivo si chiede di inviare la richiesta di iscrizione, secondo le modalità riportate qui sotto, entro e non oltre venerdì 14 ottobre 2016

Per iscriversi al Laboratorio è necessario inviare una e-mail all'indirizzo marcello.lunardon@unipd.it specificando le seguenti informazioni:

- nome;

- cognome;

- numero di matricola;

- anno di corso (come da iscrizione);

- dichiarazione della propria posizione (SUPERATO/FREQUENTATO/NULLA) rispetto ai seguenti corsi: Sperimentazioni 1, Sperimentazioni 2 e Fisica 2

- eventuali nomi degli studenti con cui si desidera stare in gruppo.

ATTENZIONE: il Regolamento del Corso di Studi in Fisica per la coorte 2014/2015 prevede, come propedeuticità alla frequenza del Laboratorio di Fisica, l'aver SUPERATO L'ESAME DI FISICA 2 e aver FREQUENTATO SPERIMENTAZIONI 2 all'inizio delle attività didattiche.
Considerato che da quest'anno il corso di Laboratorio è diventato annuale, e parte quindi in anticipo rispetto al passato, il CCS ha deciso di modificare il requisito di propedeuticità come segue: aver SUPERATO L'ESAME DI FISICA 2 e aver FREQUENTATO SPERIMENTAZIONI 2 all'inizio del secondo semestre.
In altre parole, chi non ha superato Fisica 2 alla data odierna, ma ritiene ragionevolmente di riuscire a passare l'esame nella sessione di Febbraio 2017, può continuare a seguire regolarmente il corso. Va messo in evidenza che, in caso di non superamento dell'esame di Fisica 2 entro febbraio, non sarà possibile proseguire la frequenza e quindi il corso di Laboratorio di Fisica dovrà essere rifrequentato dall'inizio il prossimo anno.

Programma della parte di Elettronica

Teoria

• Amplificazione: guadagno in tensione e in corrente, modelli a due porte, adattamento in ingresso e in uscita. Operazionali ideali e operazionali reali, feedbak. Semplici circuiti amplificatori con operazionali, sommatore, derivatore, integratore, trigger di Schmitt.
• Diodo: principio di funzionamento, semiconduttori intrinseci, drogaggio, giunzione pn; curva caratteristica; modellizzazioni. Applicazioni: raddrizzatore a semionda, raddrizzatore a onda intera, limitatori di tensione; LED; Zener.
  • Transistor a effetto di campo (MOSFET): principio di funzionamento, curve e grandezze caratteristiche; polarizzazione, rette di carico, punto di lavoro; modelli semplificati. Amplificatori a transistor: modelli semplificati per DC, AC e piccoli segnali; configurazione Common Source con il MOSFET: analisi per piccoli segnali; caratteristiche (guadagno, impedenza, stabilità...); risposta in frequenza (cenni).
Transistor BJT: principio di funzionamento, curve e grandezze caratteristiche.
• Cenni di elettronica digitale; tecnologia CMOS e porte logiche, memorie. Simulazione di circuiti con SPICE.

Esperienze

• Amplificatori: realizzazione di circuiti amplificatori in diverse configurazioni basati su circuiti operazionali. Curve caratteristiche di risposta in tensione e in frequenza.

• Diodo: curve caratteristiche e realizzazione di un circuito raddrizzatore.

• Transistor MOSFET: curve caratteristiche di un MOSFET a canale n e realizzazione di un circuito amplificatore Common-Source. Porte logiche in tecnologia CMOS.

Programma della parte di Spettroscopia

Teoria

• Richiami di interazione della radiazione con la materia. Descrizione di alcuni rivelatori per radiazione. Aquisizione e digitalizzazione dei segnali. Descrizione delle esperienze disponibili in laboratorio.

Esperienze

• Spettroscopia atomica: Analisi di una sorgente incognita nel campo del visibile per mezzo di strumenti ottici (prima, reticolo).

• Spettroscopia nucleare: Spettro dei raggi X dell'Am-241 con un rivelatore al silicio.

• Spettroscopia nucleare: Rivelazione delle alpha prodotte da una sorgente multipla con un rivelatore a gas (Camera di Bragg).

• Spettroscopia atomica: Studio dell'effetto Zeeman normale in una sorgente luminosa di Neon.

Altre informazioni

Alcune slides di presentazione del corso sono disponibili qui

Altre informazioni e materiale didattico sono disponibili nella pagina moodle del corso