Obiettivi formativi
Il corso intende dare una formazione di base che sia propedeutica per altre
importanti discipline del Corso di Laurea, quali Chimica, Biologia, Fisiologia,
Biochimica ecc. che sulla fenomenologia fisica si fondano o di essa fanno frequente
uso. Il corso si ripromette altresì di dare i rudimenti concettuali necessari per una
comprensione pur sommaria di alcune importanti tecnologie che sempre più di
frequente accompagnano l'opera del medico quali ad esempio: centrifughe,
endoscopi, microscopi, trasduttori per ecografia a ultrasuoni, raggi laser, apparati
radiologici e NMR, rivelatori di radiazione, ecc. Come ultima finalità, ma forse la più
importante, il corso si prefigge di dare allo studente uno stimolo per il
raggiungimento di una maggiore confidenza su concetti di uso comune, ma non
sempre sufficientemente chiariti dagli studi pregressi, quali: azioni meccaniche tra
corpi a contatto, sforzi ed energie in gioco, aspetti dinamici conseguenti a forze
elastiche e urti, attriti e aspetti termici e termodinamici, proprietà statiche e
dinamiche di fluidi gassosi e liquidi, luce e sue manifestazioni anche in relazione
alla struttura dell'occhio e ai suoi difetti fisici; fondamenti dei fenomeni elettrici,
magnetici e nucleari, le leggi che governano potenziali e correnti; radiazioni
elettromagnetiche e nucleari, perturbazioni indotte nei mezzi attraversati e aspetti di
rivelazione e controllo.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Ottica: Riflessione e rifrazione – Riflessione totale e fibra ottica – Sistema ottico,
fuochi e potere diottrico – Diottro sferico – Lenti sottili, specchi e costruzione delle
immagini - La luce laser.
Elettricità, magnetismo e correnti elettriche: Cariche elettriche e legge di Coulomb
– Campo elettrico – Lavoro del campo elettrico e potenziale elettrostatico – Campo
dipolare – Cenni su fibra muscolare ed elettrocardiogramma – Capacità elettrica e condensatore –
Intensità di corrente – Cenni sulla struttura elettronica di isolanti, conduttori metallici
e semiconduttori – La legge di Ohm – Resistenze in serie e parallelo – Forza
elettromotrice – Effetto termico della corrente –
Passaggio della corrente nel corpo umano – Effetto termoionico e fotoelettrico –
Campo magnetico e sua azione su correnti e magneti – Induzione elettromagnetica –
Autoinduzione – Tensione e corrente alternata – Impedenza – Onde
elettromagnetiche.
Radiazioni: Struttura dell’atomo e del nucleo – Numeri quantici, orbitali elettronici e
transizioni – Isotopi instabili e radiazione alfa, beta, gamma – Legge del
decadimento radioattivo e vita media – Rivelazione delle radiazioni – Applicazioni
biomediche dei radioisotopi - Raggi x (produzione, proprietà e meccanismi di
assorbimento nella materia) - L'immagine radiologica - Cenni su TAC e NMR -
Cenni di radioprotezione.
Programma esteso
Ottica: Riflessione e rifrazione – Riflessione totale e fibra ottica – Sistema
ottico, fuochi e potere diottrico – Diottro sferico – Lenti sottili, specchi e
costruzione delle immagini – Microscopio composto – Potere risolutivo – L’
occhio come sistema diottrico – Principali ametropie dell'occhio e loro
correzione mediante lenti – Aspetti ondulatori della luce – La luce laser.
Elettricità, magnetismo e correnti elettriche: Cariche elettriche e legge di
Coulomb – Campo elettrico – Lavoro del campo elettrico e potenziale
elettrostatico – Campo dipolare – Cenni su fibra muscolare ed
elettrocardiogramma – Teorema di Gauss e sue applicazioni – La gabbia
di Faraday – Capacità elettrica e condensatore – Intensità di corrente –
Cenni sulla struttura elettronica di isolanti, conduttori metallici e
semiconduttori – La legge di Ohm – Resistenze in serie e parallelo – Forza
elettromotrice – Effetto termico della corrente – Conduzione elettrica nei
liquidi – Passaggio della corrente nel corpo umano – Effetto termoionico e
fotoelettrico – Campo magnetico e sua azione su correnti e magneti –
Legge di Biot-Savart – Teorema della circuitazione di Ampère – Solenoide
– Induzione elettromagnetica – Autoinduzione – Tensione e corrente
alternata – Impedenza – Onde elettromagnetiche.
Radiazioni: Struttura dell’atomo e del nucleo – Numeri quantici, orbitali
elettronici e transizioni – Isotopi instabili e radiazione alfa, beta, gamma –
Legge del decadimento radioattivo e vita media – Rivelazione delle
radiazioni – Applicazioni biomediche dei radioisotopi - Raggi x
(produzione, proprietà e meccanismi di assorbimento nella materia) -
L'immagine radiologica - Cenni su TAC e NMR - Cenni di radioprotezione.
Bibliografia
Appunti di lezione.
Bersani, Bettati, Biagi, Capozzi, Feroci, Lepore, Mita, Ortalli, Roberti, Viglino, Vitturi:
Elementi di Fisica,
Ed. Piccin Nuova Libraria (Padova).
Scannicchio: Fisica Biomedica,
Ed. EdiSES (Napoli).
Giambattista, McCarthy Richardson, Richardson:
Fisica Generale, Ed. McGraw-Hill (Milano).
Metodi didattici
Lezioni orali
Modalità verifica apprendimento
Esame scritto
Altre informazioni
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