Incertezze. Errori casuali e sistematici e loro propagazione. Media e deviazione standard. La distribuzione normale. Covarianza e correlazione. Il Chi2. Reti lineari. Misure di R, V, I. Circuiti RC e RL. Circuiti in alternata. Impedenza. L'oscillografo. Riflessione e rifrazione. Lenti sottili. La luce come onda; interferenza e diffrazione.
Statistica:
- J. Taylor Introduzione all'analisi degli errori, Zanichelli
Circuiti elettrici in corrente continua e alternata:
- G. Poggi Esperimenti di elettricità e magnetismo, Università di Firenze
- J. O'Malley, Basic circuit analysis, Schaum Outlines Series, Mc Graw-Hill Ed.
P. Mazzoldi, Nigro Voci fisica 2
Ottica:
F. A. Jenkins and H.E. White, Fundamentals of Optics, Mcgraw-Hill
Obiettivi Formativi
Fornire gli elementi di base per affrontare in maniera corretta, critica e consapevole l'attività sperimentale in un laboratorio scientifico
Prerequisiti
Matematica 1
Fisica sperimentale
Metodi Didattici
Lezioni frontali in aula. Esperienze di laboratorio. Esercitazioni e discussioni in aula. Ricevimento studenti, singoli o a gruppi.
Modalità di verifica apprendimento
Esame con prova finale orale e pratica. La prova include:
1 - la consegna delle relazione sulle esperienze fatte durante l'anno (questo è il termine ultimo, è preferibile che le relazioni vengano consegnate durante l'anno)
2 - la presentazione e la discussione di un argomento scelto dallo studente all'interno del programma
3 - la discussione dettagliata di una delle esperienze fatte in laboratorio, sia per la parte strumentale che per la trattazione e analisi dei dati
4 - la soluzione di un esercizio su un argomento del programma
5 - una semplice esperienza pratica di misure elettriche o meccaniche, analoga a una di quelle fatte in laboratorio durante l'anno.
Sono previsti 8 appelli annuali.
Programma del corso
Programma statistica.
Grandezze fisiche, sistemi di unità di misura, errori sistematici e statistici. Propagazione degli errori sistematici e di quelli statistici. La distribuzione di Gauss. Fit dei dati e del minimo di Chi2. Applicazione del minimo di Chi2 al caso del fit lineare.
Programma elettrologia. Differenza di potenziale, corrente elettrica e resistenza. Circuiti in corrente continua e leggi relative. Circuiti in corrente alternata: concetti fondamentali. L'oscilloscopio: schema di base, uso e comandi.
Ottica geometrica: teoria dell’ottica geometrica, applicazioni e limiti. Lenti sottili: equazione dei punti coniugati e costruzione geometrica dell’immagine. L’occhio umano: alcuni accenni al suo funzionamento. Dalla luce come raggi alla luce come onde. Diffrazione e interferenza.
Esperienze di laboratorio: 1 - misura dell’accelerazione di gravità con un pendolo semplice. 2 - Verifica della distribuzione di Gauss per le misure del periodo di oscillazione del pendolo semplice. 3 - Verifica della linearità di una bilancia elettronica col metodo del minimo di Chi2. 4 - Misura della densità di poliedri regolari e determinazione dell’incertezze associate. 5 - Uso del multimetro digitale per misure di corrente, tensione e resistenza. 6 - Misura di una resistenza incognita col metodo del voltmetro a monte e valle. 7 - Misura della banda passante di un circuito passa alto e passa basso. 8 - Uso dell’oscilloscopio per misure di ampiezza e periodo di tensione alternate.