LABORATORIO DI FISICA MODERNA

A.A. di erogazione 2020/2021
Insegnamento opzionale

Laurea triennale in Fisica
 (A.A. 2018/2019)
Anno di corso: 
3
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISICA SPERIMENTALE (FIS/01)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
66
Dettaglio ore: 
Laboratorio (66 ore)

# Introduzione ai principi base dell'elettronica analogica (con relativa attività di laboratorio e relazioni):

1. teoremi di Thevenin e Norton, regime sinusoidale con fasori complessi

2. filtri RC, RL e RLC usati anche in modalità integratori/derivatori

3. principi di funzionamento dei semiconduttori e circuiti con i diodi (curve IV per diversi tipi di diodi, circuiti raddrizzatori a semionda e onda completa, misura del ripple in funzione del carico, uso di fotodiodi, realizzazione di un telecomando); misura della costante di Planck con l'uso dii LED

4. i transistor bipolari e alcune semplici applicazioni nei circuiti: emitter follower (verifica del carico sull'ampiezza del segnale, corrente minima di funzionamento, la sorgente di corrente); common emitter (caratterizzazione in termini di guadagno e frequenza); circuito di push pull ed eliminazione dell'effetto di cross-over per mezzo dell'uso di diodi aggiuntivi

5. gli amplificatori operazionali (opamp): amplificatori invertenti e non invertenti (misura delle caratteristiche di guadagno, sfasamento e della frequenza a 3dB per diversi valori della resistenza di feedback); misura dello slew rate per diversi tipi di opamp; realizzazione di un sommatore; utilizzo degli opamp come integratori e derivatori; realizzazione di un amplificatore audio

6. le linee di trasmissione: misura della velocità di propagazione del segnale nella linea; misura dell'impedenza caratteristica; misura della capacità per unità di lunghezza; misura dell'attenuazione del segnale

# Esperienze di fisica moderna:

- misura del rapporto carica/massa dell'elettrone (circolare e nella versione di Thomson)
- misura della diffrazione degli elettroni
- esperimento di Franck-Hertz
- misura dell'effetto fotoelettrico

Il corso è composto di due tipologie di sedute:

- lezioni frontali a cui partecipano tutt gli studenti individualmente. In queste lezioni viene fornita un'introduzione generale delle attività da affrontare in laboratorio nella seduta successiva.

- sedute di laboratorio in piccoli gruppi di lavoro alternate a sedute di analisi dei dati raccolti. In queste sedute sono presenti dei tutor in modo che ogni gruppo di studenti sia seguito in modo adeguato

La durata prevista del corso è di 66 ore, che vengono estese a seconda delle necessità degli studenti (compilazione delle relazioni, analisi dati da approfondire). Le ore frontali non superano in ogni caso le 15.

Nella parte di fisica moderna, a ogni gruppo viene affidato un esperimento di fisica moderna che deve essere gestito in maniera completamente autonoma dal gruppo stesso, sia in termini di presa dati che di analisi e presentazione dei risultati finali.

I seguenti testi sono utilizzati nel corso:
- Horowitz e Hill, The art of electronics, Cambridge Univ. Press, 1989
- A.C.Melissinos, Experiments in modern Physics, Acad. Press 1966

Agli studenti sono fornite le slide di ogni lezione, materiale informativo quando necessario (articoli e note). Le relazioni di laboratorio sono pre-compilate per la parte di elettronica: in altre parole le parti introduttive sono comuni e sono indicati gli elementi che vanno studiati e inseriti da parte dei gruppi di lavoro.

Ricevimento previo appuntamento via posta elettronica: valerio.mascagna@uninsubria.it