- Esperimentazioni di Astrofisica
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
Introdurre la strumentazione e le tecniche osservative di base dell’astrofisica; consentire agli studenti di condurre i primi test ed osservazioni con la strumentazione astronomica.
Contenuti sintetici
Programma esteso
Durante la prima parte del corso vengono descritte alcune sorgenti astronomiche ed osservabili astrofisici tra cui: Sole, Luna, Galassia, Radiazione Cosmica a Microonde, Raggi Cosmici. Vengono inoltre introdotte le tecniche e la strumentazione utilizzate nelle osservazioni astrofisiche a diverse frequenze, in particolare nella banda delle microonde che verrà utilizzata in laboratorio. Saranno discussi i seguenti argomenti: antenne, telescopi e ottiche; rivelatori; tecniche fotometriche e spettroscopiche; calibrazione della strumentazione; tecniche di estrazione del segnale e di analisi dei dati.
Nel corso del laboratorio gli studenti verranno suddivisi in gruppi di 3-4 componenti. Ciascun gruppo effettuerà osservazioni di sorgenti celesti tra cui Sole, Luna, Galassia, Radiazione Cosmica a Microonde, Raggi Cosmici. Ai gruppi verranno inoltre proposte misure di caratterizzazione di rivelatori, calibrazione del segnale osservato. Ciascun gruppo dovrà poi analizzare i dati raccolti, riconoscere ed eliminare eventuali segnali spuri, ad es. interferenze radio o emissione atmosferica, e descrivere in una breve relazione i risultati ottenuti, in relazione all’obiettivo prefissato.Prerequisiti
Gli studenti sono tenuti a conoscere i contenuti
dei corsi di fisica generale e dei laboratori seguiti negli anni e nei semestri
precedenti.
Modalità didattica
Lezioni frontali introduttive: 20-24 ore; Esperienze in laboratorio: 72-76 ore.
Materiale didattico
1) Materiale ed appunti utilizzati durante le lezioni frontali, fornite dal docente.
2) Codici e pacchetti software per l’uso della strumentazione e per l’analisi dei dati raccolti.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Valutazione finale con voto in trentesimi; verifica
attraverso una relazione scritta sul lavoro svolto in laboratorio, comprendente
le misure effettuate e l’analisi dei dati, e un successivo colloquio orale
sugli stessi argomenti.
Orario di ricevimento
Ogni lunedì lavorativo durante il periodo delle lezioni, dalle 12:30 alle 13:30. Negli altri periodi su appuntamento.
Aims
Introduce instrumentation and techniques for Astrophysics; allow students to have the first experience in sources observation and signal calibration.
Contents
Astronomical sources, techniques and instrumentation used in astrophysics are described for the several spectral bands, with particular attention to the microwave band used during the laboratory activity. Students are guided to perform some measurement including: detector characterisation; calibration of observed signals; observation of sky sources.
Detailed program
In the first part astronomical sources and observables are described, among them: Sun, Moon, Galaxy, Cosmic microwave background, Cosmic rays. Techniques and instrumentation used in astrophysics are also described for the several spectral bands, with particular attention to the microwave band used during the laboratory activity. The following items are presented: antennas, telescopes, optics; detectors; photometric and spectroscopic techniques; noise reduction techniques and data analysis.
Students will work in groups of 3-4 people. Each group will carry on observations of sky sources like: Sun, Moon, Galaxy, Cosmic microwave background, Cosmic rays. Groups are then involved in measurements including: detector characterisation; calibration of observed signals. Each group will analyse data and subtract spurious signals like rf interferences or atmospheric emission. Finally groups will describe their activity and discuss results in a short report.Prerequisites
Students are requested to know contents of courses of Physics and Laboratory followed in the previous years and semesters.
Teaching form
Introductory front
teaching: 20-24 hours; Laboratory experimental training: 72-76 hours.
Textbook and teaching resource
1) Slides and notes of the introductory lectures, provided by the lecturer.
2) Software codes and packages for driving instruments and data analysis.
Semester
Second semester.
Assessment method
Final assessment with the usual score up to 30; evaluation by written report on the activities carried on in laboratory, incuding experimental measurements and data analysis, plus an interview related to the same topics.
Office hours
Every working Monday during the course, from 12:30 pm to 1:30 pm. Otherwise on request.