Course Syllabus
Obiettivi
Fornire conoscenze di base sulla fisica delle radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti e competenze nel campo della protezione contro di esse, intercettando gli argomenti più rilevanti per operare nel settore della protezione ambientale, sanitaria e sul luogo di lavoro, sia nel campo dei controlli pubblici che a supporto degli operatori.
Contenuti sintetici
Fisica delle radiazioni elettromagnetiche a radiofrequenza, interazione con la materia, sorgenti ambientali di radiazione elettromagnetica a radiofrequenza, tecnologie di teleradiodiffusione e telecomunicazione, modalità di base per valutare le esposizioni personali, interazione della radiazione elettromagnetica a radiofrequenza con il corpo umano e risposta fisiologica, normativa e sua origine.
Programma esteso
Storia dei generatori e delle applicazioni delle radiazioni non ionizzanti a RF; Richiami di elettrostatica ed elettrodinamica; equazioni di Maxwell nel vuoto e propagazione del campo EM; grandezze periodiche ed armoniche - valori efficaci; formulazione puntuale della potenza dissipata; energia del campo EM; vettore densità di potenza e impedenza d'onda del vuoto; antenne - applicazioni e diagrammi di propagazione; campo vicino e campo distante; calcolo dell'esposizione a bersagli; segnali radioelettrici: codifiche analogiche e digitali; tecniche delle telecomunicazioni personali: 1, 2, 3, 4, 5 generazioni; interazione con dielettrici di campi varabili nel tempo: costante dielettrica complessa; rilassamento della polarizzazione e assorbimento di energia; conducibilità; specific absorbtion rate (SAR) e rapporto con il vettore densità di potenza; SAR nel corpo umano; risposta fisiologica all'aumento della temperatura dei tessuti dovuta all'interazione con i campi EM; danni di tipo deterministico sistemico e localizzati; sistema della limitazione: linee guida, normativa internazionale e nazionale; epidemiologia ed ipotesi di danni stocastici.
Prerequisiti
Conoscenze di elettromagnetismo; conoscenze generali acquisite nel corso del triennio di corsi di laurea tecnico-scientifici.
Modalità didattica
21 lezioni da 2 ore, svolte in modalità erogativa in presenza, anche a impostazione seminariale con la partecipazione di esperti del settore pubblico e privato.
Materiale didattico
Documentazione in formato "slide" fornita dai docenti.
Testi di elettromagnetismo classico (ad esempio: J.D.Jackson, Elettrodinamica classica).
Radiofrequency Radiation Dosimetry Handbook.
IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans - Non-Ionizing Radiation, Part 2: Radiofrequency Electromagnetic Fields.
D. Andreuccetti, Protezione dai campi elettromagnetici non ionizzanti, IROE – CNR, 2001.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame orale, eventualmente supportato dalla presentazione volontaria di un breve testo di approfondimento su argomenti omogeni a quelli del corso; sono valutati il possesso delle nozioni fornite e le relative competenze, attraverso la discussione di aspetti teorici e pratici della fisica delle radiazioni non ionizzanti a radiofrequenza e della protezione contro di esse.
Non sono previste prove in itinere.
L'esame sarà tenuto in italiano, o a richiesta in inglese per studenti Erasmus.
Orario di ricevimento
Su appuntamento, da concordarsi per email con i docenti del corso (emilio.martines@unimib.it, giuseppe.sgorbati@unimib.it).
Sustainable Development Goals
Aims
Provide basic knowledge of the physics of non-ionizing electromagnetic radiation and skills in the field of protection against it, intercepting the most relevant topics to work in the field of environmental, health and workplace protection, both in the field of public control and in support of operators.
Contents
Physics of radio frequency electromagnetic radiation, interaction with matter, environmental sources of radio frequency electromagnetic radiation, broadcasting and telecommunication technologies, basic modalities for assessing personal exposures, interaction of radio frequency electromagnetic radiation with the human body and physiological response, legislation and its origin.
Detailed program
History of generators and applications of RF non-ionizing radiation; Review of electrostatics and electrodynamics; Maxwell's equations in vacuum and propagation of the EM field; periodic and harmonic quantities - RMS values; formulation of the dissipated power; EM field energy; S vector power density and wave impedance of the vacuum; antennas - applications and propagation diagrams; near-field and far-field; calculation of exposure of targets; radioelectric signals: analogue and digital encodings; personal telecommunication techniques: 1, 2, 3, 4, 5 generations; interaction with dielectrics of time-varying fields: complex dielectric constant; relaxation of polarization and energy absorption; conductivity; specific absorbtion rate (SAR) and relationship with the power density vector; SAR in the human body; physiological response to the increase in tissue temperature due to interaction with EM fields; systemic and localized deterministic damage; limitation system: guidelines, international and national legislation; epidemiology and hypothesis of stochastic damage.
Prerequisites
Knowledge of electromagnetism; general knowledge acquired during the three years of a technical-scientific bachelor's degree.
Teaching form
21 two-hour lectures delivered in face-to-face delivery mode ("modalità erogativa"), possibly including seminars with the participation of experts from the public and private sectors.
Textbook and teaching resource
Documentation in slide format provided by the lecturers.
Classical electromagnetism textbooks (for example: J.D.Jackson, Classical Electrodynamics).
Radiofrequency Radiation Dosimetry Handbook.
IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans - Non-Ionizing Radiation, Part 2: Radiofrequency Electromagnetic Fields.
D. Andreuccetti, Protezione dai campi elettromagnetici non ionizzanti, IROE – CNR, 2001.
Semester
Second semester
Assessment method
Oral examination, possibly supported by the voluntary presentation of a short in-depth text on topics similar to those of the course; possession of the knowledge provided and related skills are assessed, through the discussion of theoretical and practical aspects of the physics of non-ionising radiofrequency radiation and protection against it.
There will be no partial tests during the course.
The examination will be held in Italian, or in English on request for Erasmus students.
Office hours
By appointment, to be defined by email with the course lecturers (emilio.martines@unimib.it, giuseppe.sgorbati@unimib.it).
Sustainable Development Goals
Staff
-
Emilio Martines
