- 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)
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dal 24/09/2024 al 20/12/2024
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 conservazione della massa, di Eulero o Navier-Stokes, di conservazione dell'energia di un fluido. 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 ed anche delle prove in itinere.
Testi/Bibliografia
- M.S. Longair: "High energy Astrophysics" - Cambridge University Press (English)
- Rybicki & Lightman "Radiative processes in astrophysics" - Wiley (English)
- C. Clarke & Carswell "Principles of Astrophysical Fluid Dynamics", Cambridge University Press (English)
Durante le lezioni verra' indicato quale parte della suindicata bibliografia e', di volta in volta, rilevante per lo studio individuale.
Verranno inoltre indicati altri riferimenti bibliografici alternativi.
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. Qualche semplice applicazione (esercizio) mostrerà come mettere in pratica le nozioni apprese. Si ricaveranno informazioni sulla fisica di alcuni corpi celesti a partire da dati osservativi.
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 3 sercizi, di cui uno proposto come questionario. Il superamento della prova (le valutazioni possibili sono: ammesso, ammesso con riserva, non ammesso) consente l'ammissione successivo esame orale che definira' la valutazione finale. La prova orale consiste di 3 domande della durata di circa 15' ciascuna, nelle quali il/la candidato/a dovrà' illustrare le parti principali del programma svolto a lezione.
A partire dall'anno accademico 2022/23, sono state introdotte 3 brevi prove scritte "in itinere", della durata di 45' ognuna (intorno al 20.10, 20.11 e 15.12). Se complessivamente superate, si dovrà' sostenere solo la prova orale.
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 simili a quelli proposti nei test verranno 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
SDGs


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