55342 - COMPLEMENTI DI FISICA DELLA TERRA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede una conoscenza approfondita di aspetti fondamentali della fisica della Terra e dei relativi metodi di indagine, ed in particolare: campo di gravità terrestre ed equilibrio isostatico, campo magnetico terrestre, metodi gravimetrici e magnetotellurici.

Contenuti

Il corso è formato da due moduli di 3 crediti ciascuno:

1) Il campo magnetico terrestre (prof. Michele Dragoni).

Fenomenologia del campo geomagnetico. Proprietà fisiche e dinamica del nucleo terrestre. Fondamenti di magnetoidrodinamica. La geodinamo. Fondamenti di fisica del plasma. La ionosfera e la magnetosfera. Proprietà magnetiche delle rocce. Cenni di magnetometria e magnetotellurica.

2) Il campo di gravità terrestre (prof. Maria Elina Belardinelli).

Equazioni del campo gravitazionale. Modelli radiali di densità all'interno della Terra. Sviluppo del potenziale in armoniche sferiche. Potenziale roto-gravitazionale. Geoide. Potenziale di riferimento ed ellissoide. Anomalie del potenziale e altezza del geoide. Cenni di gravimetria. Correzioni alle misure di gravità. Anomalie di gravità. Isostasia. Profondità e modelli di compensazione. 

Si assume che lo studente abbia una buona conoscenza preliminare dei concetti di base della meccanica newtoniana, della termodinamica, dell'elettromagnetismo, della meccanica dei fluidi e della teoria dell’elasticità.

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 in formato pdf sono disponibili all'inizio del corso e vi si accede dalla pagina web dell’insegnamento.

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

- R. Lanza e A. Meloni, The Earth’s Magnetism, Springer-Verlag, Berlin, 2006.

- 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.

- P. Melchior, The Physics of the Earth’s Core, Pergamon Press, Oxford, UK, 1986.

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 da computer o con lavagna luminosa.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame sarà orale e avrà in genere una durata di circa 45 minuti. Riguarderà per metà gli argomenti del primo modulo e per metà gli argomenti del secondo: la valutazione complessiva peserà in maniera uguale le due parti.

Allo studente sarà chiesto in successione di illustrare alcuni argomenti, tra quelli trattati nel corso. Per ciascun argomento, gli sarà dapprima chiesto di esporre il quadro generale, quindi di entrare 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

Consulta il sito web di Maria Elina Belardinelli