Obiettivi formativi
Il corso si propone non solo di permettere agli studenti di acquisire concetti operatori e di sviluppare la loro capacità di utilizzarli, ma soprattutto di aiutarli a procedere nel cammino di acquisizione di una mentalità scientifica e di un opportuno metodo di lavoro in campo sperimentale. In particolare il corso vorrebbe far sì che lo studente comprenda l’importanza di superare un approccio puramente fenomenologico e descrittivo di dati sperimentali a favore invece di un metodo più quantitativo, mirato a cogliere gli aspetti essenziali e fondanti la questione studiata e nel quale è sempre vivo lo sforzo di arrivare a una modellizzazione del processo studiato.
Prerequisiti
Concetti basilari dell’analisi degli errori; concetti basilari di calcolo differenziale e integrale per funzioni di una e di più variabili.
Contenuti dell'insegnamento
<br />1) Analisi dei dati nella fase di progettazione di un esperimento:individuazione delle caratteristiche del sistema da studiare, della grandezza fisica di interesse e quella osservabile, delle caratteristiche cinetiche del processo; individuazione delle metodologie sperimentali adeguate per rispondere alle esigenze del sistema. Esempio: studio di una reazione di trasferimento protonico in soluzione tramite la tecnica della laser flash photolysis con rivelazione d’assorbimento transiente. 2) Analisi dei dati nella fase di acquisizione del segnale: accorgimenti da attuare per eliminare alcuni problemi esistenti nella fase di acquisizione di un segnale di assorbimento transiente; ottimizzazione della risoluzione verticale e temporale, tecniche di riduzione del rumore, eliminazione degli errori sistematici e riduzione degli errori casuali. 3)Analisi dei dati nella fase di elaborazione del dato sperimentale: individuazione dei diversi approcci da adottare per ricavare le informazioni di interesse; fitting dei dati; definizione del parametro “chi quadrato”; principio di massima verosimiglianza; minimizzazione del chi quadrato; metodo dei Minimi quadrati lineari e non lineari (metodi di ricerca nello spazio dei parametri e metodi analitici); Pacchetto Minuit e il suo ambiente di calcolo (Matlab); Funzione ODE di Matlab per la risoluzione di equazioni differenziali. 4) Analisi dei dati nella fase di interpretazione del dato sperimentale: sviluppo di un modello cinetico per una reazione di trasferimento protonico in soluzione; traduzione del modello in schema di analisi computazionale
Programma esteso
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Bibliografia
<br />W.J.Palm "Matlab 6" per l'ingegneria e le scienze ed McGraw-Hill<br />P.R. Bevington "Data reduction and error analysis for the Physical sciences" ed. McGraw-Hill<br />Diapositive delle lezioni.<br />
Metodi didattici
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Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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