PRESENTAZIONE

Il corso fornisce un'introduzione a tecniche di simulazione basate sul metodo di Monte Carlo per la fisica della materia e per la fisica delle interazioni fondamentali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo dell'insegnamento e' fornire gli strumenti di comprensione, sia sotto il profilo matematico, sia sotto quello fisico, della simulazione Monte Carlo del trasporto di particelle e radiazione nella materia.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze di base sulle tecniche di simulazione basate sul metodo di Monte Carlo e di applicarle alla fisica della materia e alla fisica delle interazioni fondamentali.

Per la fisica della materia si acquisiranno competenze in:

    - Simulazione con catene di Markov ed, in particolare, con l'algoritmo di Metropolis

    - Simulazione di transizioni di fase nel gas reticolare 

    - Monte Carlo a tempo continuo per simulazione all'equilibrio e fuori equilibrio.

    - Simulazione della crescita di aggregati. Frattali.

Per la fisica delle interazioni fondamentali si acquisiranno competenze in:

    -  Simulazione del trasporto delle particelle nella materia

    -  Simulazione dell'interazione e del decadimento di particelle in spazio delle fasi

    -  Simulazione parametrica di un rivelatore

    -  Simulazione di un esperimento composto da più rivelatori

PREREQUISITI

Non ci sono vincoli formali, ma è consigliata una buona conoscenza di programmazione (acquisita nei corsi obbligatori).

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche.

PROGRAMMA/CONTENUTO

- Introduzione al metodo di Monte Carlo. Metodi di campionamento: reiezione, inversione. Riduzione della varianza. Campionamento di importanza.

- Catene di estrazioni su spazi finiti. Catene di Markov. Condizione di omogeneità. Requisiti per la convergenza delle catene di Markov. Bilancio dettagliato. Algoritmo di Metropolis. Monte Carlo step.

- Simulazione del gas reticolare in due dimensioni con interazioni repulsive usando l'algoritmo di Metropolis. Transizioni di fase ordine-disordine. Parametro d'ordine.

- Monte Carlo a tempo continuo per simulazioni all'equilibrio. Monte Carlo a tempo continuo per simulazioni fuori equilibrio. Transition State Theory.

- Simulazione della crescita di aggregati bidimensionali con il Monte Carlo a tempo continuo. Modello DDA. Leggi di scala per le densità di atomi liberi e di aggregati.  Generalità sui frattali e definizione di dimesionalità non intera. Misura della dimensione frattale degli aggregati.

- Richiami su interazione particelle-materia. Simulazione del trasporto delle particelle nella materia. Simulazione dettagliata e condensata.

- Metodi di riduzione della varianza nel trasporto di particelle nella materia

- Simulazione del decadimento o dell'interazione tra particelle in spazio delle fasi. Decadimento a due corpi. Decadimento a tre corpi. Fattorizzazione.

- Simulazione parametrica di rivelatori e di esperimenti. Applicazioni a esperimenti passati e presenti. 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

 Dispense e slides disponibili su aulaweb.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

RICCARDO FERRANDO (Presidente)

DIANA NELLI

FABRIZIO PARODI (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 17 febbraio 2025 secondo l'orario riportato qui 

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L' esame orale che verterà sulla discussione di una tesina e su domande generali sul programma.

Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La tesina consiste nello sviluppo di un programma che,  applicando concetti e delle tecniche appresi nel corso,  risolva un problema fisico.

L' orale si dividerà tra presentazione della tesina e domande generali sul corso.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: FISICA 8758 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe

Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare:

•            la denominazione dell’insegnamento

•            la data dell'appello

•            il cognome, nome e numero di matricola dello studente

•            gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti.

Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti.

Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche.

Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici