70740 - FISICA PER I BENI CULTURALI

Scheda insegnamento

  • Docente Mariangela Vandini

  • Moduli Serena Righi (Modulo 1)
    Maria Pia Morigi (Modulo 2)
    Mariangela Vandini (Modulo 3)

  • Crediti formativi 6

  • SSD FIS/07

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Campus di Ravenna

  • Corso Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Conservazione e restauro dei beni culturali (abilitante ai sensi del d. lgs n. 42/2004) (cod. 8616)

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Città e comunità sostenibili

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce gli elementi di Fisica di interesse per i Beni Culturali. E' in grado di comprendere fenomeni fisici coinvolti in particolari processi di degrado ed impiegati in diagnostica per i Beni Culturali. Lo studente inoltre possiede le conoscenze di base riguardo all'interazione tra l'ambiente e il manufatto di interesse artistico ed archeologico. In particolare, è in grado di: - pianificare un monitoraggio del microclima in ambiente confinato ed esterno; - identificare i processi di degrado dovuti all'interazione con l'ambiente; - applicare i metodi di prevenzione e gestione ambientale idonei a tutelare il patrimonio artistico nel contesto urbano attraverso le specifiche disposizioni legislative.

Contenuti

Principi fisici e applicazione delle tecniche non invasive, non distruttive,  paradistruttive e micro-distruttive.

Grandezze fisiche e unità di misura. Sistemi di unità di misura. Multipli, sottomultipli e notazione scientifica. Incertezze di misura. Esempi di grandezze fisiche: velocità, accelerazione, forza, lavoro, energia

Cariche elettriche positive e negative. Legge di Coulomb. Il campo elettrico e il potenziale elettrico. La corrente elettrica. Il campo magnetico.

Introduzione al moto ondulatorio. Onde longitudinali e trasversali. Interferenza e diffrazione. Onde meccaniche ed elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico. La luce visibile. Elementi di ottica geometrica ed ondulatoria. Indice di rifrazione. Leggi della riflessione e della rifrazione. Colore e colorimetria.

Interazione radiazione-materia: fenomeni per l'osservazione delle opere d'arte basati sull'interazione tra radiazione elettromagnetica (IR, UV, raggi X, raggi gamma) e materia. Applicazione della radiazione elettromagnetica nello studio delle opere d'arte (cenni): tecniche riflettografiche, radiografia e tomografia. 

Temperatura, scale termometriche, dilatazione termica, trasmissione del calore, cambiamenti di fase, umidità specifica e assoluta, umidità relativa.

Cenni relativi a struttura e composizione dell'atmosfera. Gradiente termico adiabatico e stabilità atmosferica. Cenni di dispersione e deposizione degli inquinanti atmosferici.

Nucleo atomico, masse ed energie di legame, decadimenti radioattivi alfa beta e gamma. Legge del decadimento radioattivo, costante di decadimento, definizione di vita media e tempo di dimezzamento di un radionuclide. Radioattività ambientale, catene radioattive, definizione di dose. Introduzione alla radiodatazione e alla termoluminescenza.

Analisi e controllo del microclima per la conservazione delle opere d'arte

Nella parte di esercitazioni di laboratorio, l'applicazione di metodologie scientifiche allo studio dei beni culturali è illustrata attraverso l'esame di casi di studio su manufatti e materiali diversi e mediante attività sperimentale. La finalità è la conoscenza di alcune tecniche di indagine applicabili alla conservazione di manufatti di interesse storico-artistico e archeologico, finalizzate all'analisi dei materiali costitutivi e delle tecniche di esecuzione e come supporto ad interventi di restauro:
- Spettrometria di riflettanza nel visibile VIS-RS
- Tecniche riflettografiche NIR e fluorescenza UV
- Spettrometria di Fluorescenza di Raggi X (EDS-XRF) - portatile
- Microscopia ottica

L'attività di laboratorio prevede anche l'analisi dei parametri microclimatici in una situazione reale, dalla progettazione della campagna di misura alla elaborazione dei dati e alla valutazione degli stessi a fini conservativi.

Testi/Bibliografia

I file PowerPoint utilizzati durante le lezioni saranno disponibili su virtuale.unibo.it; a questi potrà aggiungersi materiale bibliografico che il docente indicherà durante il corso.

I seguenti testi possono essere consultati in riferimento alle specifiche metodologie di indagine fisica affrontate nel corso

A. Aldrovandi, M. Picollo, Metodi di documentazione e indagini non invasive sui dipinti, Padova, Il Prato, 2001.

C.Oleari (a cura di), Misurare il colore. Hoepli, Milano, 1998.

C.Seccaroni, P.Moioli, Fluorescenza X. Prontuario per l'analisi XRF portatile applicata a superfici policrome, Nardini, Firenze, 2002

A.Bernardi, Conservare opere d’arte. Il microclima negli ambienti museali, Il Prato, Padova, 2004.

Oggetti nel tempo: principi e tecniche di conservazione preventiva, a cura dell'Istituto per i beni artistici culturali e naturali della regione Emilia-Romagna, Servizio musei e beni culturali]. - Bologna : Clueb, 2007. NOTA: scaricabile da http://online.ibc.regione.emilia-romagna.it/h3/h3.exe/apubblicazioni/t?ISBN=978884912866 

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula ed esercitazioni pratiche in laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in prove intermedie, orali e pratiche, durante le lezioni di esercitazione e in un colloquio orale per valutare le capacità critiche e metodologiche maturate dallo studente. Le prove di esame mirano a verificare l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso.

Le prove intermedie di laboratorio hanno lo scopo di accertare le abilità acquisite nella applicazione dei metodi diagnostici illustrati durante il corso per lo studio dei beni culturali. La prova orale mira a verificare le conoscenze teoriche acquisite durante il corso e la capacità di progettare le basi di una indagini diagnostica finalizzata alla pianificazione di un intervento conservativo.

L’esame orale valuta il grado di acquisizione dei contenuti, le capacità critiche e metodologiche maturate dallo studente, il possesso di una padronanza espressiva e di linguaggio specifico, nonché una visione organica dei temi affrontati.

L'acquisizione da parte dello studente di una visione organica dei temi affrontati unita a una loro considerazione critica, la dimostrazione di padronanza e maturità espressiva saranno riconosciute con voti di eccellenza. La conoscenza per lo più mnemonica della materia, capacità di sintesi e di analisi non articolate e/o un linguaggio non sempre appropriato condurranno a voti compresi fra il discreto e il sufficiente. Lacune formative, linguaggio inappropriato, mancanza di orientamento all'interno degli argomenti e dei materiali bibliografici proposti dal corso comporteranno una valutazione appena sufficiente in caso di dimostrazione di una minimale base nozionistica, o negativa in caso di carenze importanti.

Strumenti a supporto della didattica

Per le lezioni di laboratorio sono a disposizione le strumentazioni presso il Laboratorio Diagnsotico del Dipartimento di Beni Culturali e, in particolare per il corso, le seguenti strumentazioni:
materiali per il prelievo e la preparazione dei campioni, microscopia ottica, sistemi di imaging multi spettrale, spettrometria di riflettanza nel visibile VIS-RS, spettrometria di fluorescenza di raggi x portatile EDS-XRF, microscopia elettronica a scansione e microanalisi SEM-EDS; Data logger per misura di T e UR.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mariangela Vandini

Consulta il sito web di Serena Righi

Consulta il sito web di Maria Pia Morigi