OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si prefigge di fornire agli studenti gli elementi di fisica di base per la soluzione di semplici problemi quantitativi, in modo da poter affrontare con sicurezza le metodologie fisiche connesse con la conservazione e il restauro dei beni culturali. L'insegnamento presenta inoltre alcune delle tecniche fisiche più utilizzate nello studio e nella conservazione dei beni culturali, allo scopo di fornire agli studenti gli strumenti fisici essenziali per l’interazione con gli esperti di conservazione e restauro dei beni culturali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione alle attività didattiche consentiranno allo studente di acquisire conoscenze di base necessarie per affrontare studi nel campo della Conservazione e del Restauro dei Beni Culturali.

Alla fine del primo modulo lo studente sarà in grado di:

-esprimere correttamente il risultato di una misura fisica e comprendere  il significato di affidabilità di una misura e di distribuzione statistica

-conoscere e utilizzare le principali leggi fisiche della meccanica, dell’elettromagnetismo e dell’ottica

-applicare le conoscenze acquisite a sistemi fisici semplici

alla fine del secondo modulo lo studente sarà in grado di:

-conoscere le principali tecniche diagnostiche per l’analisi di un manufatto

-conoscere i principi fisici alla base delle tecniche diagnostiche

-conoscere il tipo di informazione, l’affidabilità ed i limiti di ciascuna tecnica

-applicare le conoscenze acquisite alla scelta delle tecniche da utilizzare per lo studio di uno specifico manufatto

PREREQUISITI

Per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento sono necessarie le seguenti conoscenze di base di matematica elementare:

1. Piano cartesiano
2. Rappresentazione di una funzione nel piano cartesiano
3. Funzioni elementari
4. Elementi di trigonometria
5. Funzioni trigonometriche

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento è costituito da lezioni frontali e da sessioni di esercizi sugli argomenti svolti.

Le lezioni frontali sono erogate mediante presentazioni multimediali.

Durante le sessioni di esercizi è fortemente incoraggiata la partecipazione degli studenti alla definizione della strategia per giungere alla soluzione del problema e l’analisi critica dei risultati ottenuti.

La frequenza a lezioni ed esercitazioni è fortemente consigliata.

Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Primo modulo

1. Misura di grandezze fisiche e unità di misura

2.Trattamento delle misure fisiche

-Cifre significative

-Errore di una misura

-Basi della trattazione statistica dei dati

3. Meccanica

-I vettori in fisica.

-Le leggi del moto.

-Lavoro, energia.

-Potenza.

-Forze conservative ed energia potenziale.

4. Elettromagnetismo

-Cariche elettriche, forze e campi.

-Potenziale ed energia potenziale.

-Corrente continua e circuiti.

-Cenni alle onde elettromagnetiche.

5. Termologia:

-Temperatura e calore.

6. Onde:

-Ottica geometrica.

-Ottica fisica: interferenza e diffrazione.

Secondo modulo

1. Introduzione alla Diagnostica Fisica dei Beni Culturali

• Rilevanza della DFBC nel contesto di una conoscenza multidisciplinare dell’oggetto
• Il principio generale di una osservazione fisica della materia: sonda, sistema, interazione, prodotto
• I livelli dimensionali a cui si trova l’informazione e tecniche strumentali che la rendono accessibile
• Strategia delle indagini fisiche

2. Stati di aggregazione della materia

3. La luce come sonda

• Lo spettro elettromagnetico
• La microscopia ottica
• La riflettografia infrarossa
• L’analisi multispettrale
• La termoluminescenza e la luminescenza stimolata otticamente
• La spettrometria Raman

4. I raggi X come sonda

• Natura dei raggi X e modalità di interazione con la materia
• Sorgenti di raggi X
• Strumenti per la rivelazione di raggi X
• Radiografia
• Fluorescenza di raggi X
• Diffrazione di raggi X
• Altre tecniche con luce di sincrotrone

5. Gli elettroni come sonda

• Natura degli elettroni e modalità di interazione con la materia
• Principio di funzionamento di un microscopio elettronico a scansione (SEM)
• Immagini  con elettroni secondari ed elettroni retrodiffusi
• Analisi elementale con ED-XRF in un SEM con possibilità di mappatura

6. Gli ioni come sonda

• Natura degli ioni e modalità di interazione con la materia
• Produzione degli ioni: acceleratori elettrostatici e loro tipologie
• Le tecniche analitiche con fasci di ioni: PIXE, PIGE, RBS, ERDA e loro strumentazioni specifiche
• Il campione stesso come sorgente di ioni: AMS e datazione con 14C

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutto il materiale multimediale utilizzato nel corso delle lezioni sarà disponibile sul sito di Aulaweb ove sarà anche disponibile materiale di approfondimento su temi specifici.

I testi sotto indicati, disponibili presso la biblioteca della Scuola di Scienze M.F.N., vengono suggeriti come testi di riferimento ma gli studenti sono fortemente incoraggiati a consultare anche altri testi di livello universitario.

Primo modulo:

James S. Walker: Fondamenti di Fisica 1.  Zanichelli.

Secondo modulo:

James S. Walker: Fondamenti di Fisica 2.  Zanichelli.

M. Martini, A. Castellano, E. Sibilia: Elementi di Archeometria.   Egea