Il corso fornisce gli elementi introduttivi all’attività di laboratorio, con particolare riferimento al concetto di misura e alla sua incertezza ed ai principali metodi di analisi dati
Il corso fornisce gli elementi introduttivi all’attività di laboratorio, con particolare riferimento al concetto di misura e alla sua incertezza ed ai principali metodi di analisi dati.
Per introdurvi alla pratica di laboratorio affronteremo, accanto ad argomenti più propriamente legati alle esperienze di laboratorio, aspetti concettuali e di metodo.
Gli argomenti di questa seecondo modulo del corso di Laboratorio sono essenzialmente quattro:
Analisi dimensionale
Metodo di Misura e Trattazione dei dati raccolti
Calcolo delle probabilità
Distribuzioni probabilistiche e introduzione alla Statistica
1. Grandezze fisiche, definizione operativa e cenni sulla metodologia della misura. Dimensioni fisiche e analisi dimensionale. Sistemi di unità di misura e descrizione del Sistema Internazionale. Conversione tra diversi sistemi di unità di misura. Caratteristiche generali degli strumenti di misura (sensibilità, portata, soglia, prontezza...).
2. Misure non riproducibili. Descrizione mediante istogrammi di frequenze assolute o relative. Valor medio e sua determinazione. Moda e mediana. Larghezza totale a metà altezza, varianza e deviazione standard. Varianza della media ed errore standard. Distribuzione rettangolare. Distribuzione gaussiana. Propagazione degli errori (“errori massimi” e statistici). Covarianza (cenni). Errori sistematici.
3. Rappresentazione grafica di dati, anche con uso di scale non lineari. Stima grafica della “miglior retta”. Il metodo dei minimi quadrati. La media pesata.
4. Introduzione alle esperienze di laboratorio.
5. Definizione di probabilità. Cenni di calcolo combinatorio. Assiomatizzazione del calcolo delle probabilità. Diagrammi di Venn. Probabilità condizionata e composta. Eventi indipendenti e disgiunti.
6. Variabili aleatorie. Funzione di distribuzione. Funzione di distribuzione cumulativa. Moda, mediana, media, varianza. Probabilità congiunta. Somma e prodotto di variabili aleatorie. Covarianza e coefficiente di correlazione.
7. Distribuzioni di probablità. Distribuzione binomiale. Distribuzione di Poisson o degli eventi rari. Distribuzione normale. Il test del Chi^2 per le distribuzioni di probabilità.
Tracce delle lezioni e dispense fornite sulla piattaforma Aulaweb durante l'anno
Taylor John R. "Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche" Editore Zanichelli
Per approfondimenti
Ricevimento: Su appuntamento da richiedere per email a: buatier@fisica.unige.it
Ricevimento: Su appuntamento da richiedere per email a: vattuone@fisica.unige.it
FRANCESCO BUATIER DE MONGEOT (Presidente)
FABRIZIO PARODI (Presidente)
SANDRO SQUARCIA (Presidente)
LUCA REI
ENRICO ROBUTTI
GIULIA ROSSI
LUCA VATTUONE
La valutazione finale riguarda l'intero corso annuale di Laboratorio 1 e consente di giudicare globalmente, per i due moduli di cui è costituito il corso, la preparazione dello studente e il grado di raggiungimento degli obiettivi prefissati.
La valutazione finale consiste in una media pesata fra la valutazione di una prova scritta e delle prove pratiche di laboratorio dei due moduli.
La prova orale non è prevista, ma può essere richiesta dai docenti in casi particolari di dubbio sull'effettivo raggiungimento dei risultati prefissati da parte dello studente.
La valutazione della prova di laboratorio del modulo B prevede la verifica di quanto appreso durante l'anno riguardo alla strumentazione, ai metodi di misura utilizzati e alla trattazione dei risultati ottenuti. La valutazione viene fatta sulla relazione dell'ultima esercitazione di laboratorio del corso, effettuata singolarmente dagli studenti e non più in gruppo, per verificare l'autonomia raggiunta.
Se il risultato dell'ultima esercitazione individuale non raggiunge gli obiettivi prefissati, lo studente dovrà ripeterla durante gli appelli fissati per il corso.
