I modulo Richiami di matematica e fisica di base ( 4 ore) Richiami di matematica e fisica necessari per seguire il corso. Dalla fisica classica alla fisica quantistica (4 ore): dualismo onda-corpuscolo delle onde elettromagnetiche e delle particelle elementari. Lo spettro delle onde elettromagnetiche. Cenni di meccanica ondulatoria: autostati, autovalori, funzioni d'onda e loro significato probabilistico. Spettroscopia atomica e molecolare (6 ore): l’atomo d’idrogeno, lo spin degli elettroni. Il principio di esclusione di Pauli e gli atomi a molti elettroni. Spettroscopia molecolare: energia elettronica, spettri vibrazionali e rotazionali. La Risonanza Magnetica Nucleare (10): Principi fisici. Apparato sperimentale e segnale NMR. Equazioni di Bloch. Rilassometria: tempi di rilassamento T1 e T2. Spettroscopia NMR: chemical shift, J-coupling, interazione dipolare. Imaging NMR: rapporto S/N, risoluzione, contrasto. Diffusione molecolare: coefficiente di autodiffusione D, diffusione ristretta. Applicazioni per lo studio di mezzi porosi: marmi, malte, affreschi, ossa e denti archeologici, legno e carta antichi. II modulo La fisica dei raggi X (12 ore). Legge di Lambert, coefficiente di assorbimento. Effetto fotoelettrico. Fluorescenza di raggi X. Generatori di raggi X. Cenni sulla struttura a bande dei solidi. Rivelatori di raggi X. Ottica per raggi X. Spettroscopia di fluorescenza dei raggi X (XRF) (4 ore). Principi fisici. Spettroscopia XRF risolta in energia (ED-XRF): apparato sperimentale; analisi qualitativa e quantitativa; applicazioni, potenzialità e limiti. Cenni sulla spettroscopia WD-XRF Radiografia (2 ore). Principi fisici della radiografia. Schema di un apparato radiografico. Ingrandimento, risoluzione e contrasto. Rivelatori. Applicazioni nell’ambito dei Beni Culturali. Colorimetria (3 ore). Il colore. Colori primari additivi (RGB) e sottrattivi (CMY). Tinta, luminosità, saturazione. Tavole di Munsell. Spazi del colore RGB e CMYK. Spazi CIELxy e CIELab. Differenza tra due colori. Spettroscopia in riflettanza (1,5 ore). Apparato sperimentale. Fattore di riflessione spettrale. Modello a due strati di Kubelka-Munk (cenni). Riflettografia nel vicino infrarosso (NIR) (1,5). Principi fisici. Apparato sperimentale. Applicazioni nell’ambito dei Beni Culturali.

Dispense a cura dei docenti

Richiami di matematica e fisica necessari per seguire il corso (2 ore) Spettroscopia atomica e molecolare (8 ore) Dalla fisica classica alla fisica quantistica: dualismo onda-corpuscolo delle onde elettromagnetiche e delle particelle elementari. Lo spettro delle onde elettromagnetiche. Cenni di meccanica ondulatoria: autostati, autovalori, funzioni d'onda e loro significato probabilistico. Spettroscopia atomica: l’atomo d’idrogeno, lo spin degli elettroni. Il principio di esclusione di Pauli e gli atomi a molti elettroni. Spettroscopia molecolare: energia elettronica, spettri vibrazionali e rotazionali. Risonanza Magnetica Nucleare (14 ore) Principi fisici. Apparato sperimentale e segnale NMR. Equazioni di Bloch. Rilassometria: tempi di rilassamento T1 e T2. Spettroscopia NMR: chemical shift, J-coupling, interazione dipolare. Imaging NMR: rapporto S/N, risoluzione, contrasto. Diffusione molecolare: coefficiente di autodiffusione D, diffusione ristretta. Applicazioni per lo studio di mezzi porosi: marmi, malte, affreschi, ossa e denti archeologici, legno.

Dispense a cura dei docenti