- Docente: Daniele Dallacasa
- Crediti formativi: 9
- SSD: FIS/05
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Astronomia (cod. 8004)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente acquisisce le conoscenze di fisica fondamentale relativa ai meccanismi che originano i fotoni nei vari corpi celesti e che giungono all'osservatore sulla Terra. Inoltre comprende le generalità relative alle condizioni della materia nello spazio interstellare e intergalattico. In particolare, lo studente è in grado di interpretare la distribuzione spettrale della radiazione emessa dalle varie categorie di corpi celesti, e da questa sapere riconoscere i contributi dei vari meccanismi di emissione alle diverse lunghezze d'onda.
Contenuti
Richiami di fluidostatica. Fondamenti di fluido-dinamica: Equazioni
di Eulero, di Navier-Stokes, di Bernouilli. Onde sonore; onde
d'urto. - Elementi di Magneto-idrodinamica (MHD): forze magnetiche,
campi magnetici congelati nella materia, onde di Alfven, origine
dei campi magnetici astrofisici - Trasporto della radiazione in
Astrofisica. - Processi di emissione nel continuo. Il corpo nero e la Planckiana. Proprieta'. Stelle come corpi neri. Il colore delle stelle e diagramma H-R. Bremsstrahlung
termica e relativistica, Radiazione di Ciclotrone e di Sincrotrone.
Interazioni fotoni-elettroni e radiazione da Effetto Thomson,
Compton e Compton Inverso. Effetto Sunyaev-Zeldovich. Propagazione
di onde elettromagnetiche nei plasmi; misura di dispersione;
rotazione di Faraday. Accelerazione di particelle in Astrofisica
(meccanismo di Fermi): stocastica e sistematica. - I raggi cosmici:
proprieta' generali, composizione, origine. - Il mezzo
interstellare. Il ruolo della polvere - Emissione di righe da parte
del Mezzo Interstellare: Coefficienti di Einstein, Termodinamica
del Mezzo Interstellare: leggi statistiche ed equilibrio
termodinamico, Equilibrio Statistico Dettagliato, Coefficienti di
eccitazione Collisionale, popolazione dei livelli energetici in
condizioni interstellari. Emissione ed assorbimento di righe da
Atomi e Molecole (HI, CO, CN). Determinazione della temperatura e
della densita' dallo studio delle righe. =
Durante lo svolgimento del programma, verranno proposti alcuni
esercizi di astrofisica di base, utili al superamento del test di
ammissione alla prova orale.
Testi/Bibliografia
M. Vietri: "Astrofisica delle alte energie" (Italian) Bollati Boringhieri - M.S. Longair: "High energy Astrophysics" - Cambridge University Press (English) - W. Tucker: "Radiation Processes in Astrophysics" - MIT Press (English) - Rybicki & Lightman "Radiative processes in astrophysics" - Wiley (English) - C. Clarke & Carswell "Principles of Astrophysical Fluid Dynamics", Cambridge University Press (English)
Ulteriore materiale verra' indicato durante le lezioni.
Metodi didattici
Lezioni frontali nelle quali di discutera' come da semplici misure astronomiche e' possibile derivare informazione sulla fisica fondamentale e sulla termodinamica del gas. Un certo numero di esempi astrofisici verra' discusso per apprezzare il ruolo delle conoscenze dei processi fisici di base illustrati nel corso.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
E' prevista una prova scritta della durata di 90 minuti durante i quali potranno essere consultati libri o appunti. Tale prova consta di 4
esercizi, di cui almeno 2 proposti come quesito aperto. La prova consente
l'ammissione (le valutazioni possibili sono: ammesso, ammesso con
riserva, non ammesso) successivo esame orale che definira' la
valutazione finale.
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore ( da PC portatile - copia pdf del materiale
proiettato e' disponibile per gli studenti sul sito web del corso), con utilizzo anche
della lavagna a supporto. Esercizi svolti alla lavagna
Link ad altre eventuali informazioni
http://www.ira.inaf.it/~ddallaca/P-RAD.html
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Daniele Dallacasa