Insegnamento
LABORATORY OF ASTROPHYSICS 1
INP5070433, A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
MATHEMATICAL ENGINEERING - INGEGNERIA MATEMATICA
IN2191, ordinamento 2015/16, A.A. 2016/17
1127491
Curriculum MATHEMATICAL MODELLING FOR ENGINEERING AND SCIENCE [001PD]
Crediti formativi 6.0
Denominazione inglese LABORATORY OF ASTROPHYSICS 1
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (ICEA)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dicea/course/view.php?idnumber=2016-IN2191-001PD-2015-INP5070433-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile ROBERTO RAGAZZONI

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso
SC03119283 LABORATORIO DI ASTROFISICA 1 ROBERTO RAGAZZONI SC1173

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/05 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LABORATORIO 2.0 32 18.0 Nessun turno
LEZIONE 4.0 32 68.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2016
Fine attività didattiche 20/01/2017

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 Commissione Laboratorio di Astrofisica 1 17-18 01/10/2017 30/09/2018 RAGAZZONI ROBERTO (Presidente)
MAGRIN DEMETRIO (Membro Effettivo)
VIOTTO VALENTINA (Supplente)
5 Commissione Laboratorio di Astrofisica 1 16-17 01/10/2016 30/09/2017 RAGAZZONI ROBERTO (Presidente)
MAGRIN DEMETRIO (Membro Effettivo)
VIOTTO VALENTINA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di base di Fisica e Astronomia a livello del Corso di Laurea in Astronomia.
Conoscenze e abilita' da acquisire: L'obiettivo dell'insegnamento è quello di offrire una panoramica dei concetti basilari dei prinicipali sviluppi tecnologici necessari per ottenere i telescopi astronomici operanti da terra e dallo spazio allo stato dell'arte attuale, con enfasi nel dominio ottico e vicino infrarosso.
Modalita' di esame: Esame orale sui contenuti dell'insegnamento discussi a lezione.
Criteri di valutazione: Lo studente deve essere in grado di 1) risolvere semplici problemi di tracciamento dei raggi marginali e principali utilizzando tecniche differenziali; 2) di scrivere semplici relazioni matematiche per descrivere i principali sensori di fronte d'onda; 3) di spiegare qualitativamente il funzionamento dei principali rivelatori a basso flusso di luce utilizzati in astronomia.
Contenuti: 1) Ottica di base e sistemi ottici: Riassunto dei principi base dell'ottica e della formazione dell'immagine. Natura della luce e geometria delle lenti sottili e delle sezioni coniche. Concetto di immagine stigmatica e non stigmatica. Copie ottiche e invariante di Lagrange. Importanza della posizione e della dimensione dello stop in un sistema ottico ed relativi effetti sulle proprietà ottiche dell'intero sistema.
2) Telescopi a due specchi: Configurazioni Schwarzschild, Cassegrain, Gregorian e Ritchey-Chretienne. Il problema del fondo per le immagini astronomiche, in particolare nell'infrarosso. Definizione delle porzione termica e non termica dello spettro infrarosso. Vignettamento e campo di vista nei telescopi di tipo Cassegrain. Sovradimensionamento e sottodimensionamento dello specchio secondario allo scopo di evitare il background termico prodotto dal suolo. Collimazione e re-imaging della pupilla. Differenza fra immagini prodotte da specchi parabolici e sferici e nel caso di uno schema tipo Arecibo. Esempi di telescopi e strumentazione che applica i diversi concetti studiati.
3) Ottica attiva e adattiva: Definizioni base, turbolenza atmosferica, spettro di Kolmogorov, angolo isoplanatico, parametro di Fried, frequenza di Greenwood
Concetto di loop aperto e loop chiuso. Effetti su specchi deformabili e sensori di fronte d'onda. Sensore a quattro quadranti, sensibilità ed effetto del rumore Poissoniano. Sensori per la misura degli alti ordini di aberrazione: sensore di Shack-Hartman, sensore a piramide e sensore a curvatura. Concetto di ottica adattiva multiconiugata. Approcci 'star' e 'layer oriented'. Concetto di ottica adattiva con campi di vista multipli. Specchi deformabili.
4) Rivelatori: Charge Coupled Devices Detectors, principi di funzionamento e parametri base. Efficienza quantica, trasferimento di carica, rumore di lettura. Effetti sul rumore Poissoniano apparente. Concetto di L3CCD.
5) Esperienze in laboratorio di ottica: Esperienza dello spot di Poisson. Simulazione di turbolenza e formazione delle speckles.
6) Esperienza al telescopio Galileo di Asiago: Interferometria speckle allo scopo di aumentare la risoluzione nel caso di stelle binarie non risolte a causa della turbolenza atmosferica.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni con presentazioni PowerPoint ed alla lavagna. Esperimenti ottici sono realizzati in laboratorio mediante piccoli gruppi. Esperienze notturne al telescopio di Asiago dove sono utilizzati uno o due esperimenti realizzati dagli studenti nei laboratori.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Le presentazioni PowerPoint delle lezioni sono rese disponibili agli studenti. Testo di riferimento.
Testi di riferimento: