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LFS- Laboratorio di Fisica Sperimentale

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Laboratory of Experimental Physics

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Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MAT0205
Docenti
Prof. Ermanno Vercellin (Titolare del corso)
Prof. Alessandro Ferretti (Titolare del corso)
Dott. Livio Bianchi (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Magistrale in Matematica (D.M. 270)
Anno
1° anno, 2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
D.M. 270 TAF C - Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Non ci sono prerequisiti richiesti, ma è sicuramente utile un ripasso dei principali argomenti di fisica classica connessi alle esperienze che verranno svolte in laboratorio
no prerequisites are needed, but is usefull to know the classic physics arguments relative to laboratory experiments
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Comprensione del carattere sperimentale della Fisica e della sua metodologia. Apprendimento dei metodi per la trattazione dei dati sperimentali, valutazione degli errori di misura per misure dirette ed indirette e verifica empirica di dipendenza funzionale tra due osservabili fisiche. Capacità di effettuare semplici misure di laboratorio nell’ambito della Fisica Classica (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica), di elaborare i dati ottenuti e di stendere la relativa relazione.

Understanding of the experimental nature of physics and its methodology. Learning methods for the treatment of experimental data, evaluation of measurement errors for direct and indirect measures and empirical verification of functional dependence between two physical observables. Ability to perform simple laboratory measurements as part of Classical Physics (mechanics, thermodynamics, electromagnetism, optics), to process the data obtained and to spread its report.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento gli studenti dovranno:

  • saper effettuare semplici misure di Fisica,
  • saper trattare i dati raccolti,
  • saper redigere una relazione di laboratorio.

L'insegnamento è particolarmente indicato per gli studenti del percorso storico- didattico, ma può essere utile anche agli studenti degli altri percorsi

At the end of the course students need:

  • to understand the operational mode of laboratory instrumentation typically used in elementary physical measurements
  • and statistical methods for the analysis of experimental data
  • Furthermore, the need to analyze experimental data and to draw up a lab report

This course is  very important in particular for the students of storical-didactic curriculum, but it can be useful also for the students of different curricula

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Programma

 

Lezioni in aula

Il metodo sperimentale: confronto teoria-esperimento. Errori sistematici ed errori casuali.

Valutazione dell’errore casuale nel caso di una singola misura. Variabili stocastiche,

misure ripetute e valor medio empirico. Valutazione dell’errore nel caso di poche misure e di molte misure: distribuzione gaussiana e sue proprietà, distribuzione della variabile valor medio empirico.

Significato statistico dell’errore; cifre significative.

Test di confronto fra valore sperimentale e valore atteso e test di compatibilità fra misure sperimentali diverse nel caso di campioni piccoli e grandi.

Correlazione fra grandezze fisiche e verifica dell’esistenza di una dipendenza funzionale: metodo dei minimi quadrati e test del Chi-quadro.

Esercitazioni in laboratorio

Misure di grandezze fisiche e realizzazione di esperimenti di fisica classica con trattazione dei dati raccolti. 

 

Physics as an experimental science: comparison between experimental results and theoretical predictions. Systematics and statistical errors. Error in case of a single measurement. Stochastic variables, measurements performed several times, mean value and calculation of the uncertainty.

Tests of compatibility between experimental and expected values and between results obtained in different measurements. Correlation between physical quantities and related methods: least squares and Chi-square test.

Laboratory measurements and experiments (mechanics, thermodynamics, electromagnetism).  

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Modalità di insegnamento

Il corso si svolgerà in presenza salvo eccezioni in accordo con le disposizioni di ateneo.
L'insegnamento è strutturato con:

  • 30 ore di lezioni frontali
  • 18 ore di esperienze di laboratorio, per le quali è prevista la frequenza obbligatoria.

The course is structured with:

  • 30 hours of in class lessons 
  • 18 hours of experimental laboratory. For this part frequency is obligatory
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Modalità di verifica dell'apprendimento

le prove di esame saranno effettuate in presenza salvo eccezioni in accordo con le disposizioni di ateneo.
la verifica della capacita' di applicare le tecniche apprese si basa sulla discussione delle relazioni di laboratorio presentate dal candidato.

Questa discussione costituisce il punto di partenza per una ulteriore verifica delle conoscenze acquisite relativamente a tutto il programma del corso.

L'esame è orale e prevede un voto in trentesimi. le relazioni vanno consegnate almeno 10 giorni prima dell'appello

Learning is verified through the preparation of the report of an experience of the laboratory, its oral discussion, the verification of knowledge of the physics of the experiences carried out and of the theoretical content of the methods of data analysis presented during the lectures

Examination is oral.  Reports must be delivered almost 10 days before the date stated for the exam

Testi consigliati e bibliografia

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Taylor -; Introduzione alla teoria dell’errore - Zanichelli
Taylor -; Introduzione alla teoria dell’errore - Zanichelli



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Orario lezioniV

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    Ultimo aggiornamento: 20/09/2022 12:18

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