| Insegnamento | CFU | SSD | Ore Lezione | Ore Eserc. | Ore Lab | Ore Studio | Attività | Lingua |
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1012161 -
Processi e plasmi astrofisici
(obiettivi)
1 Conoscenza e comprensione:
Conoscenza e comprensione dei fenomeni fisici di maggiore interesse per l'astrofisica, ad un livello superiore di quello tipico del primo ciclo di studi. 2 Capacità di applicare conoscenze e comprensione: Capacità di applicare gli argomenti del corso alle tematiche trattate nei successivi corsi della Laurea, in particolare quelli di carattere fenomenologico. 3 Autonomia di giudizio: Capacità di integrare le conoscenze di base della fisica del plasma, con lo studio dei meccanismi di emissione di radiazione a livello avanzato. 4 Abilità comunicative: Capacità di comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità gli argomenti trattati nel corso, e di trarre conclusioni in modo autonomo su quanto studiato. 5 Capacità di apprendimento: Capacità di sviluppare approfondimenti personali a partire dagli argomenti trattati nel corso, anche in modo indipendente.
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PIACENTINI FRANCESCO
(programma)
Introduzione alla fisica del plasma
Richiami di elettromagnetismo, equazioni di Maxwell, unità di misura [ABP] Definizione di plasma, processi di ionizzazione e ricombinazione, equazione di Saha (senza derivazione) [DM] Lunghezza di Debye [DM, FC] Parametro di Plasma [DM, FC] Frequenza di Plasma [DM, FC] Equazione di stato nei plasmi (gas perfetti) [DM, FC] Collisioni in gas neutro, collisioni elettrone-elettrone in plasma [DM, BT] Frequenza di collisione elettrone-elettrone [DM, BT] Frequenza di collisione in funzione di temperatura e densità [DM, FC] Collisioni elettrone-protone, protone-protone [DM, FC] Cammino libero medio nel plasma [DM, FC] Riassunto parametri fondamentali del plasma Moto di cariche in campi elettrici e magnetici Moti di particelle in campi magnetici uniformi [DM, BT] In campi magnetici e elettrici uniformi Deriva EB [DM, BT] Momento magnetico di una particella [DM, BT] Deriva in campo di forze qualsiasi [DM, BT] Teoria delle orbite (campi variabili) [DM, BT] Caso grad B ortogonale a B [DM, BT] Caso grad B parallelo a B [DM, FC, BT] Specchio magnetico [DM, BT, FC] Intrappolamento magnetico [DM, BT] Caso di B curvo [DM, BT] Invarianti adiabatici (primo e secondo) [DM, FC] Pompaggio magnetico [DM, FC] Oscillazioni in bottiglia magnetica [DM, FC] Moti delle particelle in campo geomagnetico [DM] Rigidità magnetica [DM] Meccanica dei Fluidi Elementi di meccanica dei fluidi [DM, LL] Approccio Euleriano e Lagrangiano [CC] Derivata avvettiva [DM, LL] Equazione di continuità [DM, LL] Equazione di Eulero per fluido perfetto [DM, LL] Trinomio di Bernoulli [DM, LL] Equazione di conservazione dell'entropia [DM, LL] Equazione di conservazione dell'energia [DM, LL] Conservazione del flusso di quantità di moto [DM, LL] Tensore degli sforzi [DM, LL] Fluidi viscosi [DM, LL] Tensore degli sforzi viscosi [DM, LL] Equazione di Navier-Stokes [DM, LL] Numero di Reynolds [DM, LL] Conservazione dell'energia nel caso viscoso [DM, LL] Conservazione dell'entropia nel caso viscoso [DM, LL] Equazione di Fourier per trasferimento del calore – diffusività termica [DM, LL] Onde acustiche Velocità di fase e velocità di gruppo [DM, LL] Equazioni del fluido per le perturbazioni [DM, LL] Relazione di dispersione nel caso di onde sonore [DM, LL] Velocità del suono [DM, LL] Proprietà delle onde sonore [DM, LL] Onde d'urto [*] Onde d'urto introduzione [DM, LL, ] Discontinuità in un fluido e leggi di conservazione [DM, LL] Discontinuità tangenziali e di contatto [DM, LL] Onde d'urto [DM, CC] Relazioni di Rankine-Hugoniot [DM, CC] Onde d'urto in gas perfetto [DM, CC] Proprietà' delle onde d'urto [DM, CC] Proprietà' delle onde d'urto [DM, CC] Trasformazione di onda sonora in onda d'urto [DM, LL] Tubo di DeLaval (cenni) [DM] Espansione supersonica della corona solare a la DeLaval [DM, CC] Conducibilità termica ed elettrica del plasma Conducibilità termica e viscosità in plasma non magnetizzato [DM] Conducibilità termica e in plasma magnetizzato [DM] Anisotropia di pressione e di temperatura [DM] Conducibilità elettrica in un plasma non magnetizzato [DM] Conducibilità' elettrica nel plasma magnetizzato [DM] Effetto Hall [DM] Magnetoidrodinamica Magnetoidrodinamica – introduzione [DM] Magnetoidrodinamica – 5 ipotesi MHD - Equazione di Eulero in caso MHD MHD – legge di Ohm generalizzata [DM] MHD – approssimazione di campo quasi statico [DM] MHD - Equazione dell'induzione magnetica [DM] MHD - Diffusione magnetica [DM] MHD - Equazione del congelamento del campo magnetico [DM] Numero di Reynolds magnetico [DM] Regime di congelamento [DM] MHD - Teorema di Alfven [DM] Dimostrazione del Teorema di Alfven [DM] Equazione di Navier-Stokes magnetoidrodinamica [DM] Pressione magnetica [DM] Tensione magnetica [DM] Equazione di trasferimento del calore magnetoidrodinamica [DM] Vettore di Poynting e teorema di Poynting [DM, ABP] Equazione di conservazione dell'energia MHD [DM] Onde nel plasma Introduzione alle onde nel plasma [DM, BT] Onde elettrostatiche degli elettroni (Langmuir) [DM, BT] Onde elettrostatiche degli ioni [DM, BT, FC] Onde elettromagnetiche [DM, BT] Propagazione di onde elettromagnetiche nel plasma [DM, BT] Velocità di fase e di gruppo per onde elettromagnetiche nel plasma [RL] Costante dielettrica del plasma [RL] Indice di rifrazione del plasma [RL] Cut-off di onde elettromagnetiche nel plasma [DM, BT] Misura di dispersione [RL] Propagazione di onde elettromagnetiche nel plasma magnetizzato [FC, RL] Rotazione Faraday [FC, RL] Onde MHD [*] Onde magnetoidrodinamiche di Alfven per plasma freddo [DM] Velocità di Alfven [DM] Onde di Alfven non compressive [DM] Onde di Alfven compressive [DM] Relazione di Walen [DM] Riconnessione magnetica (cenni) [DM] Cenni di teoria cinetica del plasma Introduzione alla teoria cinetica dei plasmi [BT] Equazione di Boltzmann [BT] Equazione di Vlasov [BT] Emissione elettromagnetica Equazioni di Maxwell per i potenziali [ABP, RL] Invarianza di Gauge [ABP, RL] Forma covariante delle eq. di Maxwell per i potenziali [ABP] Potenziali ritardati [RL, FLP 21-3] Potenziali di Lienard-Wiechert [RL] Campo elettrico e magnetico generato da cariche in moto (senza derivazione) [RL] Campo elettrico nel caso di sola velocità [RL] Formula da Larmor non relativistica [RL] Richiami di relatività speciale Richiami di relatività speciale [FLP] Esperimento di Michelson e Morley [FLP 15-3] Trasformate di Lorentz [RL] Contrazione delle lunghezze [RL] Dilatazione dei tempi [RL] Tempo proprio [RL] Quadrivettori, formalismo relativistico, prodotto scalare [RL] Invarianti per trasformazioni di Lorentz [RL] Quadrivelocità e invariante associato [RL] Quadriimpulso e invariante associato [RL, BH] Caso dei fotoni [RL] Elettrodimanica relativistica [RL, ABP] Trasformazioni dei campi E, e B [RL, ABP] Effetto Doppler relativistico Effetto Doppler classico [BH, RL] Effetto Doppler relativistico [BH, RL] Effetto Doppler parallelo [BH] Effetto Doppler trasverso [BH] Formula di Larmor relativistica Trasformazione di Lorentz per la velocità e aberrazione relativistica [RL, HB] Beaming relativistico [RL, BH] Distribuzione angolare della radiazione (qualitativo) [RL] Formula di Larmor relativistica [RL] Quadriaccelerazione e invariante associato [RL] Quadriforza e forma relativistica dell'equazione di Newton [RL] Grandezze fotometriche e trasporto radiativo Grandezze fotometriche [RL, HB] Flusso e flusso specifico [RL, HB] Brillanza [RL, BH] Relazione tra densità di energia e brillanza [RL, BH] Trasporto radiativo nel vuoto [RL, BH] Assorbimento [RL] Emissione [RL] Equazioni del trasporto radiativo [RL] Funzione sorgente [RL] Soluzione formale dell'equazione del trasporto radiativo [RL] Casi semplici [RL] Spessore ottico e cammino libero medio [RL] Radiazione termica Radiazione di corpo nero [RL] Funzione sorgente nel caso di emissione termica (legge di Kirchhoff) [RL] Stima di massa di nubi di polvere [] Bremsstrahlung Emissione da singolo elettrone [HB] Emissione nel caso di tanti elettroni (alla stessa velocita') e tanti ioni [HB] Emissione nel caso di distribuzione termica (Maxwelliana) [HB] Fattori di Gauntt [HB] Bremsstrahlung termica, assorbimento free-free, spettro nel caso otticamente spesso e otticamente sottile [HB] Misura dei emissione [HB] Sincrotrone Moto di carica relativistica in campo magnetico [HB] Spettro della radiazione [HB] Potenza totale emessa [RL] Caso di elettroni distribuiti a legge di potenza, coefficiente di emissione [HB] Scattering Thomson e Compton e Compton Inverso Scattering Thomson [RL] Scattering Compton [HB] Compton inverso [HB] Potenza emessa per Compton inverso da singolo elettrone [HB] Coefficiente di emissione per Compton inverso [HB] L'effetto Sunyaev – Zel'dovich (cenni) [HB] Bibliografia [DM] Dispense Prof. Moreno, reperibili presso copisterie di zona [FC] Francis F. Chen, Introduction to Plasma Physics and controlled Fusion. Vol. 1, Springer [BT] Baumjohann, Treumann, Basic Space Plasma Physics, Imperial College Press, 1997 [CC] Clarcke C.J. Carswell R.F., Atrophysical Fluid Dynamics. CUP, 2007 [PS] C. Pucella, S.E Segre, Fisica dei plasmi, Zanichelli [LL] L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Fluid Mechanics, vol 6 of cource of theoretical physics, Pergamon Press [ABP] E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella, Fisica Generale (elettromagnetismo, relatività, ottica), Zanichelli Editore [RL] G. B. Rybicki, A.P. Lightman, Radiative Processes in Astrophysics, Wiley [HB] Hale Bradt, Astrophysics Processes: The Physics of Astronomical Phenomena, Cambridge University Press [FLP] The Feynman Lectures on Physics, http://www.feynmanlectures.caltech.edu/  Rybicki, G.B.,Lightman, A., 1979, Radiative Processes in Astrophysics, New York, Wiley
(Date degli appelli d'esame)
Bradt, H., 2008, Astrophysics processes, CUP Dispense del prof. Giovanni Moreno Chen, F. F. ,1974, Introduction to Plasma Physics, Plenum Press [DM] Dispense Prof. Moreno, reperibili presso copisterie di zona [FC] Francis F. Chen, Introduction to Plasma Physics and controlled Fusion. Vol. 1, Springer [BT] Baumjohann, Treumann, Basic Space Plasma Physics, Imperial College Press, 1997 [CC] Clarcke C.J. Carswell R.F., Atrophysical Fluid Dynamics. CUP, 2007 [PS] C. Pucella, S.E Segre, Fisica dei plasmi, Zanichelli [LL] L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Fluid Mechanics, vol 6 of cource of theoretical physics, Pergamon Press [ABP] E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella, Fisica Generale (elettromagnetismo, relatività, ottica), Zanichelli Editore [RL] G. B. Rybicki, A.P. Lightman, Radiative Processes in Astrophysics, Wiley [HB] Hale Bradt, Astrophysics Processes: The Physics of Astronomical Phenomena, Cambridge University Press [FLP] The Feynman Lectures on Physics, http://www.feynmanlectures.caltech.edu/ |
6 | FIS/05 | 24 | 36 | - | - | Attività formative affini ed integrative | ITA |
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1012186 -
RELATIVITA' GENERALE
(obiettivi)
Lo scopo del corso e' di introdurre le nozioni di base della teoria
moderna della gravitazione e delle sue piu' importanti implicazioni concettuali e astrofisiche. Alla fine del corso lo studente dovra' 1) aver appreso gli strumenti di geometria differenziale che consentono di formulare le equazioni di Einstein e di derivarne le predizioni. 2) Aver compreso qual e' il ruolo del principio di equivalenza tra massa inerziale e massa gravitazionale nella formulazione della teoria e perche' il campo gravitazionale agisca modificando la geometria dello spaziotempo. 3) Aver capito come utilizzare le simmetrie di un problema fisico per semplificare le equazioni di Einstein e consentire di trovare soluzioni. 4) Aver capito come si deriva la soluzione che descrive il campo all'esterno di un corpo non rotante e a simmetria sferica (soluzione di Schwarzschild) e come e perche' questa soluzione possa anche descrivere un buco nero non rotante. 5) Aver appreso come si ricavano alcune delle principali predizioni della Relativita' Generale attraverso lo studio delle equazioni delle geodetiche che descrivono il moto di particelle libere in un campo gravitazionale. 6) Aver capito come si risolvono le Equazioni di Einstein nel limite di campo debole, per mostrare che le perturbazioni di uno spaziotempo si propagano come onde gravitazionali. Alla fine del corso lo studente dovra' essere quindi in grado di: 1) saper calcolare come si trasformano vettori, uno-forme e tensori quando si cambia il sistema di riferimento; saper calcolare le derivate covarianti di questi oggetti geometrici e saper risolvere esercizi che li coinvolgano in equazioni tensoriali. 2) Sapere calcolare come varia un vettore quando lo si trasporta parallelamente lungo un cammino in spaziotempo curvo, e saper derivare il tensore di curvatura utilizzando questa operazione. 3) Saper derivare le equazioni di Einstein. 4) Saper ricavare e interpretare alcuni degli effetti piu' importanti predetti dalla Relativita' Generale: redshift gravitazionale, deflessione della luce, precessione del perielio di Mercurio, esistenza delle onde gravitazionali. Questo corso introduce il concetto fondamentale di spaziotempo curvo legato all'esistenza di un campo gravitazionale e spiega gli aspetti piu' importanti della rivoluzione scientifica operata dalla teoria di Einstein. Come tale e' quindi un corso di base per la laurea magistrale in Astronomia e Astrofisica, ma fa anche parte del bagaglio di cultura generale di un fisico moderno.
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GUALTIERI LEONARDO
(programma)
Nella prima parte del corso verranno introdotte le basi della geometria differenziale, per acquisire gli strumenti matematici necessari per derivare le equazioni di Einstein e studiarne le conseguenze. Verranno fatti esercizi su tensori, trasformazioni di cooordinate, derivate covarianti, e ci sara' una prova scritta in itinere su quanto appreso.
Nella seconda parte del corso, dopo aver derivato le equazioni di Einstein si mostrera' come utilizzare le simmetrie di un dato problema fisico, per poterle semplificare e possibilmente risolvere. Si derivera' quindi la soluzione piu' semplice, statica e a simmetria sferica, che descrive il campo gravitazionale esterno a un corpo non rotante e, nel caso che la sorgente sia collassata, un buco nero, cioe' la soluzione di Schwarzschild. Si studieranno quindi in dettaglio la struttura di un buco nero e il moto di particelle massive e nulle nella geometria di Schwarzschild, con particolare riferimento alle predizioni della teoria che sono state verificate dalle osservazioni astrofisiche. Infine si mostrera' che le equazioni di Einstein ammettono soluzioni ondose e si studiera' l'effetto prodotto dalle onde gravitazionali sui sistemi fisici tramite l'equazione della deviazione geodetica. Questo permettera' di comprendere i principi di base del funzionamento dei rivelatori di onde gravitazionali recentemente osservate. Questa seconda parte del corso e' essenzialente teorica. Dispense del corso, disponibili sul sito web http://www.roma1.infn.it/teongrav/gr.html
(Date degli appelli d'esame)
B. F. Schutz, A first course in general relativity, Cambridge University Press |
6 | FIS/02 | 24 | 36 | - | - | Attività formative caratterizzanti | ITA |
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1012178 -
Fisica superiore
(obiettivi)
Si vuole che lo studente alla fine del corso conosca gli elementi della fisica dei nuclei e della fisica delle particelle. Sara' in grado di calcolare la sezione d'urto di semplici processi all'ordine perturbativo piu' basso sia in elettrodinamica che nella teoria elettrodebole.
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PANI PAOLO
(programma)
https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=5304
Interazioni fondamentali e fisica delle particelle in astrofisica e cosmologia [G2] Richiami di cinematica relativistica [G3, RL] Regole di Feynman per decadimenti, scattering, sezioni d'urto [G6] QED [G7,R2] Cenni di QCD [G8] Interazione elettrodebole [G9] Il ruolo delle simmetrie in fisica delle particelle [G4] Teorie di campo col formalismo Lagrangiano Oscillazioni di neutrini [G11] Teorie di Gauge [R3, G10] Meccanismo di Higgs Argomenti che non costituiscono oggetto d'esame: Tematiche contemporanee [G12]: GUT, Asimetria materia/antimateria, Supersimmetria Dark Matter (il caso di WIMPs e Assioni) [B] [G] D. Griffith, Introduction to Elementary Particles
(Date degli appelli d'esame)
[P] D. H. Perskin, Particle Astrophysics [R] Ryder, Quantum Field Theory [RL] G. B. Rybicki, A.P. Lightman, Radiative Processes in Astrophysics [B] G. Bertone (ed.), Particle Dark Matter |
6 | FIS/02 | 24 | 36 | - | - | Attività formative caratterizzanti | ITA |
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1051847 -
ASTROPHYSICS LABORATORY
(obiettivi)
Conoscere le tecniche avanzate di misura in astrofisica e cosmologia. Saper realizzare una osservazione astronomica o una misura di laboratorio collegata a misure astronomiche, e saperne elaborate i dati ed interpretare i risultati.
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ASTROPHYSICS LABORATORY I
(obiettivi)
Conoscere le tecniche avanzate di misura in astrofisica e cosmologia. Saper realizzare una osservazione astronomica o una misura di laboratorio collegata a misure astronomiche, e saperne elaborate i dati ed interpretare i risultati.
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DE BERNARDIS PAOLO
(programma)
1) Spettroscopia IR, FIR, mm
Metodo Spettroscopico, Importanza della Spettroscopia in Astrofisica. Spettroscopia e Interferenza. Il prisma trattato come interferometro. Risoluzione del Prisma. Uso del prisma. Reticolo di diffrazione come interferometro a N fasci. Risoluzone, Funzione Strumentale. Fabry-Perot. Risoluzione, Finesse, Predispersori. Spettrometri a Trasformata di Fourier: generalita', Michelson, risoluzione e differenza di cammino ottico, dipendenza della risoluzione dal throughput, applicazioni, campionamento dell' interferogramma, aliasing, teoria del beamsplitter dielettrico. FTS a divisione di fronte. Interferometro Martin Puplett. Wire Grids. FIRAS. Vantaggio Multiplex. Metodi di scansione dell' interferogramma. 2) Rivelatori Avanzati per IR, FIR, mm Bolometri criogenici a semiconduttore. Readout a JFET. Readout differenziale e bias alternato. Misure di calibrazione e qualifica. Bolometri criogenici a superconduttore (TES). Bias a tensione costante e feedback elettrotermico estremo. Readout per TES. Superconduzione e applicazioni. Coppie di Cooper, coerenza a lungo raggio, tunnelling Josephson, SQUID. Multiplexing. Rivelatori a induttanza cinetica, teoria e applicazioni. 3) Rivelatori sensibili alla Polarizzazione per IR, FIR, mm Polarizzazione e Parametri di Stokes. Vettori di Stokes, Matrici di Muller. Matrici per Diattenuatori, Ritardatori, Rotatori. Polarimetri lineari. Metodi di modulazione e demodulazione per polarimetria. Polarimetri a lamina. Bolometri sensibili alla polarizzazione. applicazioni. 4) Misure della Radiazione Cosmica a Microonde (CMB) Le osservabili della CMB: brillanza, anisotropie, polarizzazione e loro dipendenza spettrale. Limiti di detezione intrinseci. Telescopi, fotometri, polarimetri, spettrometri per la misura della CMB. Osservazioni da terra e dallo spazio. Metodi di calibrazione. Importanza dei lobi laterali, diffrazione, stray light. Importanza delle misure differenziali. Osservabili CMB e loro spettri di potenza. Limiti di detezione. Rumore quanitistico del fondo a microonde. Rumore e tempo di integrazione. Rumore di corpo grigio. Sensibilita' dei rivelatori alle osservabili CMB. Sistematiche delle misure CMB. Esempi di test di sistematiche. Calibrazione di misure di anisotropia. Dipolo, Pianeti, Sorgenti Compatte, Anisotropia a scala del grado come calibratori del Gain. Calibrazione del beam. Effetto delle sorgenti puntiformi nelle misure di anisotropia. I programmi di misura della CMB e dei foregrounds, in corso e futuri. 5) Analisi statistica dei dati sperimentali Data analysis: estimation of parameters, prediction of data values, model comparison. Probability. Frequentist approach. Axioms of probability. Probability rules. Association probability-events. Conditional probability. Independence. Bayes theorem and its power. Probability distributions. Bayesan inference. Statistics. Unbiased, biased, de-biased statistics. Statstics debiasing and robustness. Random numbers generators. Characteristc function. The variance of the mean. Error propagation equation. Multivariate distribution. Data modelling. Likelihood function. Maximum likelihood estimator. Bayesian likelihood analysis. Confidence levels. Line fit example. Case of more than 2 parameters. Monte-Carlo methods. Metropolis Hastings algorithm. Monte-Carlo Makov chains. Bootstrap. e-Learning Sapienza, corso Astrophysics Laboratory
(Date degli appelli d'esame)
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6 | FIS/05 | 48 | - | - | - | Attività formative caratterizzanti | ENG |
| Insegnamento | CFU | SSD | Ore Lezione | Ore Eserc. | Ore Lab | Ore Studio | Attività | Lingua | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1044601 -
PHYSICAL COSMOLOGY
(obiettivi)
L'obiettivo principale del corso e' quello di fornire allo studente le
basiper comprendere ed interpretare gli ultimi risultati sperimentali dellacosmologia moderna. Tale conoscenza, viste le importanti recenti scopertescientifiche nel settore, e' di estrema importanza non solo per chi vogliascegliere un ambito di ricerca astrofisico ma anche chi preferisca unaricerca nel settore della fisica delle particelle, sperimentale o teorico. |
6 | FIS/05 | 24 | 36 | - | - | Attività formative caratterizzanti | ENG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1012131 -
Astrofisica stellare
(obiettivi)
Il corso si pone l'obiettivo di descrivere la struttura e l'evoluzione delle stelle nel contesto più generale dell'evoluzione galattica. Al termine del corso gli studenti avranno acquisito una conoscenza approfondita dei processi fisici che regolano la struttura e l'evoluzione di stelle di massa diversa, dalla fase di pre-sequenza principale alle fasi evolutive finali. Nella seconda parte del corso si introdurranno elementi fondamentali di fisica del mezzo interstellare per comprendere il processo di formazione stellare e le sue conseguenze sull'evoluzione delle galassie. L'obiettivo è di applicare le conoscenze acquisite nella prima del corso in un contesto più generale, avvicinando gli studenti ad argomenti di ricerca di frontiera e sollecitandone la capacità di studio autonomo e il giudizio critico attraverso percorsi di approfondimento individuali.
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SCHNEIDER RAFFAELLA
(programma)
Parte I: preliminari
Introduzione all'astrofisica stellare Caratteristiche fondamentali delle stelle La nostra Galassia Parte II: basi fisiche dell’evoluzione stellare Equazioni fondamentali della struttura stellare Proprieta’ della materia stellare Produzione di energia nucleare Modelli stellari politropici e relazioni di omologia La sequenza principale La traccia di Hayashi Parte III: evoluzione stellare Fase di pre-sequenza Evoluzione lungo la sequenza principale Combustione dell’elio Evoluzione delle stelle di piccola massa Evoluzione delle stelle di massa intermedia Evoluzione delle stelle di grande massa Tracce evolutive nel diagramma HR Fasi finali dell’evoluzione stellare e resti stellari Le stelle di Popolazione III Parte IV: la formazione delle stelle Caratteristiche fondamentali del mezzo interstellare Proprietà delle nubi molecolari Formazione e stabilità delle nubi molecolari Criterio di Jeans e frammentazione Collasso ed evoluzione della protostella Parte V: formazione ed evoluzione stellare su scala galattica La legge di formazione stellare La funzione di massa iniziale Sintesi di popolazioni stellari Evoluzione chimica delle galassie Kippenhahn, Weigert & Weiss, Stellar Structure and Evolution – Second Edition, Springer (2012)
(Date degli appelli d'esame)
Castellani, Astrofisica Stellare, edizione digitale aggiornata liberamente accessibile http://astrofisica.altervista.org/doku.php Per maggiori informazioni consultare la pagina elearning del corso: https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=5116 |
6 | FIS/05 | 24 | 36 | - | - | Attività formative caratterizzanti | ITA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1044553 -
THEORETICAL ASTROPHYSICS
(obiettivi)
Dare
allo studente i mezzi matematici per comprendere la teoria del potenziale classico che, nella sua applicazione alla gravitazione, gli permetterà di affrontare lo studiod ella dinamica stellare nelle galassie e della dinamica delle galassie negli ammassi.
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CAPUZZO DOLCETTA ROBERTO ANGELO
(programma)
Elementi di calcolo vettoriale:
Lo pseudo operatore vettoriale nabla; il gradiente in coordinate polari e cilindriche. Moto di una particella con dissipazione. Il rotore di un vettore. Conservativita' dei campi. Il teorema della divergenza. Il teorema di Stokes. Elementi di fluidodinamica I fluidi. Visione lagrangiana ed euleriana. Dinamica dei fluidi ed equazioni costitutive. Equazione di continuita', di conservazione del momento e dell'energia. Equilibrio di un fluido ideale in presenza di un campo gravitazionale in simmetria sferica. Equazione di Lane-Emden. Collasso gravitazionale sferico: tempo di free-fall. Teoria dell'instabilita' gravitazionale di Jeans. Teoria del potenziale gravitazionale. Potenziale di singola particella. Energia meccanica ed energia potenziale. Il moto di un satellite in assenza e presenza di di dissipazione energetica dovuta all'atmosfera. Equazione di Laplace e di Poisson per il campo gravitazionale classico. Teoremi di Gauss e di Newton. Energia gravitazionale. Campi di forza centrali. Trattamento qualitativo del moto. Periodi delle oscillazioni e applicazioni. Problema inverso. (tutto il cap. 2 eccetto 2.9). Il problema gravitazionale classico dei 2 corpi e degli N corpi. Equazioni del moto e loro adimensionalizzazione. Integrali pirmi del moto degli N corpi. Tempi scala dei sistemi autogravitanti. Deflessione gravitazionale. Rilassamento collisionale. Relazione tra tempi scala. Evaporazione stellare. (vedi fotocopie distribuite dal docente). Rilassamento collisionale e tempi scala dei sistemi autogravitanti. Il testo ufficiale del corso sara' dal presente a.a. il libro "Classical Newtonian Gravity", di Roberto Capuzzo Dolcetta, Unitext for Physics, Springer Verlag.
(Date degli appelli d'esame)
Il docente mette a disposizione degli studenti dispense del suo corso in italiano sul sito http://theorastrorcd.altervista.org/course.html |
6 | FIS/05 | 24 | 36 | - | - | Attività formative caratterizzanti | ENG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1051847 -
ASTROPHYSICS LABORATORY
(obiettivi)
Conoscere le tecniche avanzate di misura in astrofisica e cosmologia. Saper realizzare una osservazione astronomica o una misura di laboratorio collegata a misure astronomiche, e saperne elaborate i dati ed interpretare i risultati.
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ASTROPHYSICS LABORATORY II
(obiettivi)
Conoscere le tecniche avanzate di misura in astrofisica e cosmologia. Saper realizzare una osservazione astronomica o una misura di laboratorio collegata a misure astronomiche, e saperne elaborate i dati ed interpretare i risultati.
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DE BERNARDIS PAOLO
(programma)
1) Spettroscopia IR, FIR, mm
Metodo Spettroscopico, Importanza della Spettroscopia in Astrofisica. Spettroscopia e Interferenza. Il prisma trattato come interferometro. Risoluzione del Prisma. Uso del prisma. Reticolo di diffrazione come interferometro a N fasci. Risoluzone, Funzione Strumentale. Fabry-Perot. Risoluzione, Finesse, Predispersori. Spettrometri a Trasformata di Fourier: generalita', Michelson, risoluzione e differenza di cammino ottico, dipendenza della risoluzione dal throughput, applicazioni, campionamento dell' interferogramma, aliasing, teoria del beamsplitter dielettrico. FTS a divisione di fronte. Interferometro Martin Puplett. Wire Grids. FIRAS. Vantaggio Multiplex. Metodi di scansione dell' interferogramma. 2) Rivelatori Avanzati per IR, FIR, mm Bolometri criogenici a semiconduttore. Readout a JFET. Readout differenziale e bias alternato. Misure di calibrazione e qualifica. Bolometri criogenici a superconduttore (TES). Bias a tensione costante e feedback elettrotermico estremo. Readout per TES. Superconduzione e applicazioni. Coppie di Cooper, coerenza a lungo raggio, tunnelling Josephson, SQUID. Multiplexing. Rivelatori a induttanza cinetica, teoria e applicazioni. 3) Rivelatori sensibili alla Polarizzazione per IR, FIR, mm Polarizzazione e Parametri di Stokes. Vettori di Stokes, Matrici di Muller. Matrici per Diattenuatori, Ritardatori, Rotatori. Polarimetri lineari. Metodi di modulazione e demodulazione per polarimetria. Polarimetri a lamina. Bolometri sensibili alla polarizzazione. applicazioni. 4) Misure della Radiazione Cosmica a Microonde (CMB) Le osservabili della CMB: brillanza, anisotropie, polarizzazione e loro dipendenza spettrale. Limiti di detezione intrinseci. Telescopi, fotometri, polarimetri, spettrometri per la misura della CMB. Osservazioni da terra e dallo spazio. Metodi di calibrazione. Importanza dei lobi laterali, diffrazione, stray light. Importanza delle misure differenziali. Osservabili CMB e loro spettri di potenza. Limiti di detezione. Rumore quanitistico del fondo a microonde. Rumore e tempo di integrazione. Rumore di corpo grigio. Sensibilita' dei rivelatori alle osservabili CMB. Sistematiche delle misure CMB. Esempi di test di sistematiche. Calibrazione di misure di anisotropia. Dipolo, Pianeti, Sorgenti Compatte, Anisotropia a scala del grado come calibratori del Gain. Calibrazione del beam. Effetto delle sorgenti puntiformi nelle misure di anisotropia. I programmi di misura della CMB e dei foregrounds, in corso e futuri. 5) Analisi statistica dei dati sperimentali Data analysis: estimation of parameters, prediction of data values, model comparison. Probability. Frequentist approach. Axioms of probability. Probability rules. Association probability-events. Conditional probability. Independence. Bayes theorem and its power. Probability distributions. Bayesan inference. Statistics. Unbiased, biased, de-biased statistics. Statstics debiasing and robustness. Random numbers generators. Characteristc function. The variance of the mean. Error propagation equation. Multivariate distribution. Data modelling. Likelihood function. Maximum likelihood estimator. Bayesian likelihood analysis. Confidence levels. Line fit example. Case of more than 2 parameters. Monte-Carlo methods. Metropolis Hastings algorithm. Monte-Carlo Makov chains. Bootstrap. e-Learning Sapienza, corso Astrophysics Laboratory - vedi https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=6666
(Date degli appelli d'esame)
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6 | FIS/05 | - | - | 72 | - | Attività formative caratterizzanti | ENG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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A SCELTA DELLO STUDENTE
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6 | 24 | 36 | - | - | Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) | ITA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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AAF1901 -
ENGLISH LANGUAGE
(obiettivi)
Fornire agli studenti le basi linguistiche più comuni per orientarsi nell'ambito della comunicazione scientifica scritta.
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4 | 40 | - | - | - | Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d) | ENG | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Insegnamento | CFU | SSD | Ore Lezione | Ore Eserc. | Ore Lab | Ore Studio | Attività | Lingua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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A SCELTA DELLO STUDENTE
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6 | 24 | 36 | - | - | Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) | ITA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Insegnamento | CFU | SSD | Ore Lezione | Ore Eserc. | Ore Lab | Ore Studio | Attività | Lingua |
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AAF1036 -
Prova finale
(obiettivi)
La prova finale consiste nella discussione di una tesi di laurea
magistrale, costituita da un documento scritto, eventualmente in lingua inglese, che presenta i risultati di uno studio originale condotto su un problema di natura applicativa, sperimentale o di ricerca.La preparazione della tesi si svolge sotto la direzione di un relatore (che può essere un docente del corso di laurea magistrale, o di altri corsi di studio italiani o stranieri o di un ente di ricerca italiano o straniero) e si svolge di norma nel secondo anno del corso, occupandone circa la metà del tempo complessivo. |
38 | - | - | - | - | Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c) | ITA |
