58358 - FISICA DELLA TERRA

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede le conoscenze di base relative alla struttura e alla dinamica della Terra, al campo gravitazionale e al campo magnetico terrestri.

Programma/Contenuti

Parte 1: Struttura e dinamica della Terra

Cenni sulla formazione della Terra. Struttura e composizione della Terra. Termodinamica della Terra. Proprietà fisiche e dinamica del Nucleo. Proprietà fisiche e dinamica del Mantello. Attività vulcanica. Attività sismica.

Parte 2: Il campo di gravità terrestre

I momenti di una distribuzione di massa. La teoria newtoniana. Il potenziale roto-gravitazionale della Terra. Anomalie di gravità. Il campo di gravità all’interno della Terra. Orbite e meccanica orbitale. Le maree. Cenni sulla teoria di Einstein.

Parte 3: Il campo magnetico terrestre

Fenomenologia del campo geomagnetico. La ionosfera e la magnetosfera. Teorie fisiche. Fondamenti di magnetoidrodinamica. La geodinamo. Fondamenti di fisica del plasma. Onde elettromagnetiche nella ionosfera. Proprietà magnetiche delle rocce.

Testi/Bibliografia

Ogni lezione è accompagnata dalla proiezione di un file PowerPoint. L'insieme dei files, suddiviso in capitoli, contiene un'esposizione esauriente del programma e può fungere da testo per lo studio della materia. I files sono disponibili all'inizio del corso e vi si accede dalla pagina web dell’insegnamento.

Se desiderano approfondire gli argomenti trattati nel corso, gli studenti possono consultare i seguenti testi:

- G. C. Brown e A. E. Mussett, The Inaccessible Earth, 2nd edition, Chapman & Hall, London, 1993.

- F. D. Stacey, Physics of the Earth, 3rd edition, Brookfield Press, Brisbane, Australia, 1992.

- D. L. Turcotte e G. Schubert, Geodynamics, 3rd edition, Cambridge University Press, 2014.

- L. D. Landau e E. M. Lifshitz, The Classical Theory of Fields, 3rd edition, Pergamon Press, Oxford, 1971.

- W. A. Campbell, Introduction to Geomagnetic Fields, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2003.

- P. A. Davidson, An Introduction to Magnetohydrodynamics, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2001.

I testi sono disponibili nella Biblioteca del Dipartimento di Fisica e Astronomia (Settore di Geofisica, viale Carlo Berti Pichat 8).

Metodi didattici

Lezioni in aula con proiezione di files PowerPoint. Si assume che lo studente abbia una buona conoscenza preliminare dei concetti di base della meccanica newtoniana, della termodinamica, dell’elettromagnetismo e dei fondamenti della meccanica dei fluidi e della teoria dell’elasticità.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame sarà orale e avrà in genere una durata di circa 30 minuti.

Allo studente sarà chiesto in successione di illustrare tre argomenti, tra quelli trattati nel corso. Per ciascun argomento, gli sarà dapprima chiesto di esporre il quadro generale, quindi si entrerà nel dettaglio su aspetti specifici.

Lo studente dovrà conoscere e sapere ricavare le principali equazioni delle teorie fisiche utilizzate; essere in grado di applicarle a casi specifici; conoscere gli ordini di grandezza delle quantità fisiche utilizzate.

Strumenti a supporto della didattica

Computer e proiettore.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Michele Dragoni