A.A. 2014/2015 Corso di Laurea Triennale in Fisica Laboratorio di Fisica III Codice SCC0110 Michela Prest CFU SSD 6 FIS/01 Lezioni (ore) Esercitazioni (ore) Laboratorio (ore) Anno Lingua 66 II Italiano Obiettivi dell’insegnamento e risultati di apprendimento attesi Il corso prevede i seguenti obiettivi/risultati:  sviluppo di capacità di programmazione e analisi dati da parte dello studente  gestione di una mole considerevole di dati in modo automatizzato  comprensione di circuiti base di elettronica  realizzazione di semplici esperienze di fisica moderna con relativa analisi dei dati e analisi degli errori  sviluppo della capacità di lavorare in gruppo  sviluppo della capacità di stendere delle relazioni scientifiche  sviluppo di capacità di gestione autonoma di esperimenti e dimostrazione di possedere le competenze necessarie per eventuali variazioni sul tema dell'esperimento in ottica di approfondimento e comprensione Prerequisiti   conoscere la teoria degli errori avere una conoscenza base di inglese Contenuti e programma del corso 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 i LED  i transistor bipolari e relativi 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; eliminazione dell'effetto di cross-over nel circuito di push pull  gli amplificatori operazionali: 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  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  misura della diffrazione degli elettroni  esperimento di Franck-Hertz Tipologia delle attività didattiche Il corso si articola in:  lezioni frontali di introduzione generale e di analisi delle singole attività di laboratorio  sedute di laboratorio in gruppi di lavoro alternate a sedute di analisi dati La durata prevista del corso è di 66 ore, che però vengono estese a seconda delle necessità degli studenti. Le ore frontali non superano le 15. Nelle sedute di laboratorio sono presenti dei tutor in maniera tale che ogni gruppo di studenti sia seguito in modo adeguato Testi e materiale didattico 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. Per la parte di fisica moderna, almeno una relazione è a completa discrezione del gruppo di lavoro. Modalità di verifica dell’apprendimento La verifica viene effettuata in diverse fasi:  l'attività in laboratorio e la stesura del logbook  le relazioni di laboratorio: gli studenti consegnano le relazioni che vengono corrette con relative richieste di modifica. L'esame orale non può essere sostenuto fino a quando le relazioni non sono di livello adeguato  la prova finale è una prova orale con domanda iniziale un argomento a scelta su cui tenere una lezione di 20 minuti. A seguire, lo studente viene interrogato sugli altri argomenti del corso con domande che non necessariamente hanno ricevuto risposta durante il corso stesso, in modo da verificare le competenze assunte Orario di ricevimento Previo appuntamento via posta elettronica ([email protected]) Calendario delle attività didattiche Collegamento ipertestuale alla pagina degli orari e sedi del CdS Appelli d'esame Collegamento ipertestuale alla bacheca appelli