Course Syllabus
Obiettivi
Il corso si prefigge di fornire allo studente gli strumenti necessari alla comprensione dei processi vitali a livello molecolare e le basi per identificare i legami causa - effetto dei processi chimici e fisici più rilevanti per il curriculum degli studi e la professione del medico. Queste conoscenze costituiranno la base elementare per l’interpretazione delle complesse reazioni che rappresentano la vita e saranno finalizzate ad introdurre lo studente al metodo scientifico, di tipo induttivo.
Contenuti sintetici
Biomeccanica: Statica del corpo rigido con applicazioni all’equilibrio degli arti del corpo umano.
Meccanica dei fluidi: fluidi ideali e fluidi reali.
Elettrostatica e ed elettrodinamica: Cariche elettriche e circuiti elettrici.
Fisica delle radiazioni ed effetti biologici delle radiazioni.
Ottica: funzionamento del sistema visivo umano
Programma esteso
BIOMECCANICA - Momento di una forza. - Equilibrio di un corpo con esemplificazioni dell'equilibrio degli arti del corpo umano. - Leve. - Meccanica della locomozione. - Statica del corpo rigido. - Modulo di Young ed elasticità. - Modulo di compressione e di taglio. - Flessioni, torsioni, fratture.
MECCANICA DEI FLUIDI: - Legge di Stevino - Principio di Archimede - Teorema di Bernoulli – Equazione di Poiseulle. - Proprietà dei liquidi reali e concetto di viscosità - Concetto di resistenza idraulica di un condotto. - Tensione superficiale nei liquidi. - Tensioattivi; fenomeni di adesione e capillarità. - Legge di Laplace
ELETTRODINAMICA: - Interazione tra cariche elettriche. - Campo elettrico e potenziale elettrostatico. - Distribuzione di cariche elettriche: dipolo elettrico e strato dipolare. - Significato della costante dielettrica. - La capacità di un condensatore. - Circuiti elettrici. - Leggi di Ohm. - Concetto di corrente stazionaria e di corrente transitoria. - Carica e scarica di un condensatore
FISICA DELLE RADIAZIONI: - Cenni di fisica del nucleo. - Decadimenti radioattivi. - Decadimento alfa, beta, gamma e reazioni nucleari. - Emissione ed assorbimento di radiazioni corpuscolari e elettromagnetiche. - Raggi X. - Interazione radiazione-materia. - Effetti biologici delle radiazioni
OTTICA: - Spettro delle radiazioni elettromagnetiche. - Assorbimento delle radiazioni - La luce e la formazione delle immagini - Lenti e ottica geometrica - Costruzione delle immagini secondo l’ottica geometrica - Occhio come sistema ottico - Difetti ottici dell'occhio - Teoria della percezione dei colori
Prerequisiti
Conoscenze elementari di matematica e analisi.
Modalità didattica
Lezioni frontali.
Tutte le lezioni sono svolte in presenza in modalita' erogativa.
6 lezioni da 3 ore e 1 lezione da 2 ore svolte in modalita' erogativa in presenza.
Materiale didattico
A. Bacchetta, D. Scannicchio, Introduction to medical physics, CEA; ISBN-13: 978-8808320469
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
TEST A RISPOSTE CHIUSE: Esercizi a risposta multipla (esercizi numerici che richiedono l’applicazione di piu’ principi fisici).
Non sono previste prove in itinere.
Orario di ricevimento
Su appuntamento telefonico (02 6448 8209) o via mail (francesco.mantegazza@unimib.it).
Sustainable Development Goals
Aims
The primary goal of the course is to provide students with the tools for the understanding of the complex reactions that represent the molecular basis of life, and with the fundamentals to identify the cause-effect relations of the most important chemical and physical processes for the curriculum and the work of a physician. This knowledge will form the primary basis for a rationale approach to the knowledge of medical sciences.
Contents
Biomechanics: Statics of the rigid body with applications to the human body.
Fluid mechanics: ideal fluids and real fluids.
Electrostatics and electrodynamics: Electrical charges and electrical circuits.
Physics of radiation and biological effects of radiation.
Optics: mechanism of the human visual system.
Detailed program
BIOMECHANICS - Moment of a force. - Balance of a body with exemplifications of Human Body. - Levers. - Mechanics of locomotion. - Statics of the body. - Young's modulus and elasticity. - Compression module. - Deflections, twists, fractures.
MECHANICS OF FLUIDS: - Stevino's Law - Principle of Archimedes - Theorem of Bernoulli – Poiseuille equation. Properties of real liquids and viscosity- Concept of hydraulic resistance . - Surface tension in liquids. - Surfactants; phenomena of adhesion and capillarity. - Laplace law.
ELECTRODYNAMICS: - Interaction between electric charges. - Electrical field and electrostatic potential. - Distribution of electric charges: electric dipole and dipole layer. -Meaning of the dielectric constant. - The capacity of a capacitor. - Electrical circuits. - Laws of Ohm. - Concept of stationary current and of transient current. - Charge and discharge of a capacitor.
RADIATION PHYSICS: - Overview of the physics of the nucleus. - Radioactive decay. - Alpha, beta, gamma and nuclear reactions decay. - Emission and absorption of corpuscular and electromagnetic radiation. - X-ray. - Radiation-matter interaction. - Biological effects of radiation
OPTICS: - Spectrum of electromagnetic radiation. - Absorption of the radiation - Light and image formation - Lenses and geometrical optics - Construction of images according to geometrical optics - Eye as an optical system - Optical defects of the eye - Theory of the color perception
Prerequisites
Basic knowledges of mathematics and analysis.
Teaching form
Lectures.
All lectures are conducted in person in a traditional format.
6 lectures of 3 hours and 1 lecture of 2 hours each are conducted in person in a traditional format.
Textbook and teaching resource
A. Bacchetta, D. Scannicchio, Introduction to medical physics, CEA; ISBN-13: 978-8808320469
Semester
Second semester
Assessment method
MULTIPLE CHOICE TEST: Multiple choice exercises (numerical exercises that require the application of several physical principles).
No mid-term tests are scheduled.
Office hours
By telephone appointment (02 6448 8209) or by email (francesco.mantegazza@unimib.it).
