- Oggetto:
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Laboratorio di fisica
- Oggetto:
Physics Laboratory
- Oggetto:
Anno accademico 2025/2026
- Codice attività didattica
- MAT0323
- Docenti
- Ermanno Vercellin (Titolare)
Alessandro Ferretti (Titolare)
Livio Bianchi (Titolare) - Corso di studio
- Laurea in Matematica
- Anno
- 3° anno
- Periodo
- Primo semestre
- Tipologia
- D.M. 270 TAF F - Altre attività
- Crediti/Valenza
- 8
- SSD attività didattica
- FIS/01 - fisica sperimentale
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Scritto e Orale
- Prerequisiti
-
Non ci sono prerequisiti obbligatori, ma è sicuramente utile un ripasso dei principali argomenti di fisica classica connessi alle esperienze che verranno svolte in laboratorio. E' inoltre suggerito un ripasso delle nozioni fondamentali di statistica.No prerequisites are needed, but is useful to know the classical physics subjects relative to experiments which will performed in the laboratory, as well as basic notions in statistics.
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Sommario insegnamento
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Avvisi
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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) e della Fisica Moderna (rivelazione di raggi cosmici), di elaborare i dati ottenuti e di redigere 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) and Modern Physics (cosmic rays detection), to process the data obtained and to write a report.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento si dovrà:- saper effettuare semplici misure di Fisica,
- saper trattare i dati raccolti,
- saper redigere una relazione di laboratorio.
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
- Oggetto:
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.
- Principio di massima verosimiglianza
- Covarianza e indice di correlazione
- Elementi di statistica Bayesiana
Esercitazioni in laboratorio
- Misure di grandezze fisiche e realizzazione di esperimenti di fisica classica e moderna con trattazione dei dati raccolti e stesura di relativa relazione.
- 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.
- Maximum Likelihood principle
- Covariance and correleation coefficient
- Basics on Bayesian statistics
- Laboratory measurements and experiments (mechanics, thermodynamics, electromagnetism, cosmic rays detection) and written report.
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Modalità di insegnamento
L'insegnamento è strutturato con:- lezioni frontali (indicativamente 44 ore)
- esperienze di laboratorio (indicativamente 20 ore), per le quali è prevista la frequenza obbligatoria.
The course is structured with:- class lessons (about 44 hours)
- experimental laboratorial activity (about 20 hours). For this part, attendance is mandatory
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Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica della capacita' di applicare le tecniche apprese si basa sulla discussione delle relazioni di laboratorio presentate.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 lecturesExamination is oral. For ordinary exams shcu as this one, universities in Italy use a 30-point scale that can be divided into failing (0 to 17) and passing (18 to 30 cum laude) grades. Reports must be delivered almost 10 days before the date stated for the exam
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- John R. Taylor -; Introduzione alla teoria dell’errore - ZanichelliJohn R. Taylor -; An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements - Scion Publishing Ltd
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Insegnamenti che mutuano questo insegnamento
- LFS- Laboratorio di Fisica Sperimentale (MAT0205)Laurea magistrale in Matematica
- LFS- Laboratorio di Fisica Sperimentale (MAT0205)
- Registrazione
- Chiusa
- Apertura registrazione
- 01/09/2025 alle ore 00:00
- Chiusura registrazione
- 15/10/2025 alle ore 00:00
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