Corso di Studi in Fisica - Anno Accademico 2015-2016

Laboratorio di Fisica

Informazioni generali

Attività didattica: Laboratorio di Fisica

Codice: SCP3050147

Ordinamento: Semestrale

Periodo: III anno, II semestre

CFU: 10

Docenti: Alberto Garfagnini, Marcello Lunardon

Avvisi

CHIARIMENTI SULLO SVOLGIMENTO DELL'ESAME DI LABORATORIO DI FISICA: in relazione allo svolgimento dell'esame si fa presente quanto segue:
- le prove parziali di Elettronica e Spettroscopia sono indipendenti. E' possibile fare la prova di Spettroscopia anche se non si ha fatto/passato elettronica.
- al primo appello di giugno (martedi' 14/6) saranno riproposte separatamente le due prove scritte di Elettronica e Spettroscopia, con le stesse modalità delle prove parziali. Sara' possibile fare una o entrambe le prove senza vincoli. Le singole prove si intendono superate con un punteggio >= 16/30.
- agli studenti che hanno superato entrambe le prove con media pesata (60% Elettronica + 40% Spettroscopia) >= 18/30 verra' proposto il voto finale ottenuto come media tra le prove scritte e la valutazione delle relazioni.
- agli appelli successivi (luglio-settembre) sara' possibile sostenere le prove parziali non superate (Elettronica e/o Spettroscopia) in formato di prova orale.

TURNI DI LABORATORIO : la tabella con i turni di laboratorio e' disponibile nella pagina Moodle del corso

LISTA DEGLI ISCRITTI AL LABORATORIO : vedi qui sotto...

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 (4-5 settimane, a partire da Marzo 2016) e una parte di Spettroscopia (a partire da Aprile 2016 fino a fine semestre).

La parte di Elettronica comprende una trentina di ore di aula (vedi sotto programma) e 4 pomeriggi di esercitazioni in laboratorio che saranno svolte presso il Laboratorio di Elettronica ed Elettromagnetismo al Polo Didattico di via Loredan (nuovo laboratorio al 2 piano, esattamente sopra quello vecchio).

La parte di Spettroscopia comprende una ventina di ore di aula e 6 pomeriggi di esercitazioni in laboratorio, 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 martedì 1 Marzo 2016. La prima settimana sono previste solo ore di lezione in aula, il laboratorio inizierà la settimana succesiva.

ISCRIZIONI AL LABORATORIO: le iscrizioni al Laboratorio di Fisica sono chiuse.

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 è disponibile su moodle.

La lista degli iscritti e la composizione dei gruppi sono visibili nella pagina Moodle del corso

La composizione dei gruppi può essere modificata fino all'inizio dell'attività in laboratorio, comunicando la variazione per e-mail e rispettando i seguenti vincoli:
- il numero totale dei gruppi deve restare invariato (36)
- il numero di persone per gruppo non può essere superiore a 3.

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 JFET/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

• 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 nucleare: Analisi degli elementi pesanti presenti nell'aria per mezzo della fluorescenza X.