CdSFISICA
Codice403BB
CFU15
PeriodoAnnuale
LinguaItaliano
Principali conoscenze di interfaccia tra tecniche di indagine fisica e sistemi biologici. Metodologie sperimentali di ottica guidata. Apparati laser. Principi alla base dei metodi nanolitografici e microlitografici. Apparati per la rivelazione di radiazione di interesse biomedico.
Fundamental know-how to interface physical techniques and biological systems. Experimental methods for guided optics. Lasers. Nano- and micro-lithographic processes. Radiation detection systems for biomedical applications.
Lo studente deve dimostrare di saper mettere in pratica e di eseguire, con spirito critico, le attività sperimentali svolte durante il corso, e conoscerne dettagliatamente i principi alla base. Durante l’esame orale lo studente deve usare la terminologia idonea alla descrizione dei fenomeni fisici. Metodi: Relazioni redatte dal gruppo di lavoro, una per ogni esperienza effettuata. Esame orale individuale.
The student will show the ability to put into practice and carry out, with critical awareness, the experimental methods performed during the course. During the oral exam, the student will need to use scientifically appropriate terminology and sentencing to describe physical phenomena. Methodology: Reports on each experiments prepared by the student team, plus final, individual oral examination.
Capacità sperimentali nell’ambito della fotonica, dei materiali e dei processi nano- e micro-tecnologici e della rivelazione di radiazione di interesse per lo studio dei sistemi viventi. Stesura di relazioni scientifiche.
Experimental skills in the field of photonics, materials sciences, nano- and micro-technologies, and in the radiation detection relevant to investigate living systems. Preparation of scientific reports.
Le capacità sperimentali vengono gradualmente affinate durante lo svolgimento del corso e verificate durante la prova orale. La qualità e correttezza delle relazioni fanno parte degli aspetti di valutazione.
Experimental skills will be progressively enhanced during the course, and tested during the final examination. The quality and accuracy of reports are also evaluated.
Impiego corretto di strumentazione avanzata, uso di terminologia scientifica corretta e capacità di ragionamento logico negli ambiti della fotonica, della scienza dei materiali, delle nano- e micro-tecnologie, della rivelazione di radiazione di interesse per lo studio dei sistemi viventi. Lo studente potrà saper gestire responsabilità di co-conduzione di un team di progetto. Saranno acquisite opportune accuratezza e precisione nello svolgere attività di raccolta e analisi di dati sperimentali.
Correct use of advanced instruments, correct use of scientific terminology and sentencing, and logical skills in the fields of photonics, materials sciences, nano- and micro-technologies, and of radiation detection relevant to investigate living systems. Students will be also able to manage the responsibility of co-managing a team project. Accuracy and precision when collecting and analysing experimental data will be enhanced as well.
I comportamenti obiettivo di apprendimento vengono gradualmente affinati durante lo svolgimento del corso e verificati durante la prova orale.
Correct behaviours will be progressively enhanced during the course, and tested during the final examination.
Conoscenze fondamentali di elettromagnetismo, onde e.m. Conoscenze fondamentali di interazione radiazione-materia. Conoscenze di fisica nucleare di base.
Principles of electromagnetism, e.m. waves, principles of radiation-matter interaction, basic nuclear physics.
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Una parte del corso consiste in lezioni. Gli studenti vengono inoltre suddivisi in gruppi di lavoro. Seguono le esperienze di laboratorio, calendarizzate per ciascun gruppo di lavoro. Alla fine del corso viene redatta, da ciascun gruppo di lavoro, una relazione per ogni esperienza di laboratorio. Le relazioni devono pervenire al docente prima che il primo componente del gruppo sostenga l’esame orale. Per una migliore organizzazione si consiglia di concordare sempre via email il ricevimento su appuntamento con il docente.
A part of the course will be delivered through frontal lectures. Students will be grouped in teams. The second part of the course will consist in laboratory experiments. Each team will have to prepare a detailed report on each experiment, and all the reports will have to be delivered before the first examination of a team member. For optimal organization, students are suggested to fix meetings with the course professors by preliminary emails.
Interazioni delle radiazioni ionizzanti con la materia; Sorgenti di radiazioni ionizzanti per applicazioni biomediche; Rivelatori di radiazione basati su materiali scintillanti; Fotorivelatori a stato solido per imaging biomedico; Tecniche sperimentali di imaging ottico a luminescenza Cerenkov.
Dispositivi laser e risuonatori ottici. Fibre ottiche. Aspetti costruttivi, parametri caratteristici. Processi litografici. Materiali polimerici. Litografie espositive. Processi di litografia ottica. Litografie non espositive, litografie soffici. Ambiti applicativi. Impiego di tecniche basate su laser per analisi di superfici (microscopia a forza atomica).
Ionizing radiation interactions with matter; Sources of ionizing radiation for biomedical applications; Radiation detectors based on scintillating materials; Solid-state photodetectors for biomedical imaging; Experimental Cerenkov luminescence optical imaging techniques.
Laser devices and optical resonators. Optical fibers. Characteristic parameters. Lithographic processes. Polymer materials. Exposure-based lithographies. Optical lithography. Alternative methods: soft lithographies. Examples of application fields. Laser-based methods for surface analysis (atomic force microscopy).
G.F. Knoll, Radiation detection and measurement, J.Wiley & Sons, New York; S. Webb, The Physics of Medical Imaging, Institute of Physics Publishing, Bristol e Philadelphia; J. Beutel, H.L. Kundel, R.L. Van Metter, Handbook of Medical Imaging, SPIE Press, Bellingham, Whashington, USA; Max Born e Emil Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press; Joseph W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill; Anthony E. Siegman, Lasers, University Science Books. Slide e note fornite dai docenti
G.F. Knoll, Radiation detection and measurement, J.Wiley & Sons, New York; S. Webb, The Physics of Medical Imaging, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia; J. Beutel, H.L. Kundel, R.L. Van Metter, Handbook of Medical Imaging, SPIE Press, Bellingham, Whashington, USA; Max Born and Emil Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press; Joseph W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill; Anthony E. Siegman, Lasers, University Science Books.
Slides and notes provided by the teachers.
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Valutazione delle relazioni ed esame orale finale.
Evaluation of reports plus final oral examination.
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https://unimap.unipi.it/registri/dettregistriNEW.php?re=10339561::::&ri=034796
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