Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

Numeri interi, razionali e reali. Successioni e serie di numeri reali. Limiti di funzioni reali di una variabile reale. Funzioni continue e derivabili di una variabile, la formula di Taylor. Numeri complessi. Integrale di Riemann per funzioni di una variabile, il Teorema Fondamentale del Calcolo Integrale. Integrali impropri. Funzioni continue di più variabili reali. Derivate parziali e direzionali per funzioni di più variabili. Funzioni differenziabili di più variabili, la formula di Taylor, massimi e minimi liberi. Il teorema delle funzioni implicite, massimi e minimi vincolati. Successioni e serie di funzioni. Curve, lunghezza, integrale rispetto al parametro arco. Campi vettoriali e forme differenziali, integrali curvilinei. Campi vettoriali conservativi e forme differenziali esatte.

Enrico Giusti: Analisi 1 e Analisi 2.
T. M. Apostol: Calcolo

Lo spazio Rn delle ennuple di numeri reali. Sottospazi vettoriali di Rn. Spazio vettoriale, dipendenza ed indipendenza lineare, basi e dimensione, sottospazi vettoriali in generale. Sottospazi affini di Rn. Prodotto scalare canonico in Rn e prodotto vettoriale in R3 . Matrici e loro prodotti, sistemi di equazioni lineari. Il determinante. Applicazioni lineari, matrici associate, cambiamenti di base. Autovalori autovettori diagonalizzazione. Prodotti scalari. Aggiunto di un operatore, operatori simmetrici, teorema spettrale. Matrici ortogonali ed unitarie. Forma canonica metrica delle (iper) quadriche, equazione delle coniche reali in coordinate polari.

Abate Marco . Algebra Lineare Mc Grow Hill.------ Abeasis Elementi di algebra lineare e geometria Zanichelli-

Lo spazio Rn delle ennuple di numeri reali. Sottospazi vettoriali di Rn. Spazio vettoriale, dipendenza ed indipendenza lineare, basi e dimensione, sottospazi vettoriali in generale. Sottospazi affini di Rn. Prodotto scalare canonico in Rn e prodotto vettoriale in R3 . Matrici e loro prodotti, sistemi di equazioni lineari. Il determinante. Applicazioni lineari, matrici associate, cambiamenti di base. Autovalori autovettori diagonalizzazione. Prodotti scalari. Aggiunto di un operatore, operatori simmetrici, teorema spettrale. Matrici ortogonali ed unitarie. Forma canonica metrica delle (iper) quadriche, equazione delle coniche reali in coordinate polari.

Abate Marco . Algebra Lineare Mc Grow Hill.------ Abeasis Elementi di algebra lineare e geometria Zanichelli-

Cinematica e Dinamica del punto materiale. Moti relativi. Dinamica dei sistemi di punti materali e del corpo rigido. Urti. Statica. Gravitazione universale. Leggi di Keplero. Proprietà statiche e dinamiche dei fluidi.
Principio zero della termodinamica. Primo principio della termodinamica. Gas ideali e reali. Teoria cinetica dei gas. Secondo principio della termodinamica. Entropia. Cenni sul terzo principio della termodinamica. Potenziali termodinamici.

Mazzoldi, Nigro, Voci: “Fisica” Edises

Cinematica e Dinamica del punto materiale. Moti relativi. Dinamica dei sistemi di punti materali e del corpo rigido. Urti. Statica. Gravitazione universale. Leggi di Keplero. Proprietà statiche e dinamiche dei fluidi.
Principio zero della termodinamica. Primo principio della termodinamica. Gas ideali e reali. Teoria cinetica dei gas. Secondo principio della termodinamica. Entropia. Cenni sul terzo principio della termodinamica. Potenziali termodinamici.

Mazzoldi, Nigro, Voci: “Fisica” Edises

Grandezze fisiche. Strumenti di misura e loro caratteristiche. Errori di misura e loro propagazione. Misure di grandezze meccaniche, termiche e termodinamiche connesse alle esperienze di laboratorio. Trattamento statistico dei risultati di una misura. Probabilità e frequenza. Distribuzioni limite. Metodo dei minimi quadrati: regressione lineare. Esercitazioni di laboratorio e relative relazioni scritte.

“Fisica in Laboratorio”, Vincenzo Canale e Massimo della Pietra, Casa Editrice Aracne
“Introduzione all’analisi degli Errori”, John R. Taylor, Casa Editrice Zanichelli
“Introduzione alla Esperimentazione Fisica”, Marco Severi, Casa Editrice Zanichelli
Appunti dalle lezioni.

Grandezze fisiche. Strumenti di misura e loro caratteristiche. Errori di misura e loro propagazione. Misure di grandezze meccaniche, termiche e termodinamiche connesse alle esperienze di laboratorio. Trattamento statistico dei risultati di una misura. Probabilità e frequenza. Distribuzioni limite. Metodo dei minimi quadrati: regressione lineare. Esercitazioni di laboratorio e relative relazioni scritte.

“Fisica in Laboratorio”, Vincenzo Canale e Massimo della Pietra, Casa Editrice Aracne
“Introduzione all’analisi degli Errori”, John R. Taylor, Casa Editrice Zanichelli
“Introduzione alla Esperimentazione Fisica”, Marco Severi, Casa Editrice Zanichelli
Appunti dalle lezioni.

Spazi metrici. Distanza, intorni, insiemi aperti e chiusi, convergenza. Spazi metrici compatti. Spazi metrici completi. Lemma delle contrazioni. Spazi di Hilbert. Successioni ortonormali.
Equazioni differenziali. Problema di Cauchy per sistemi differenziali del primo ordine, teorema di esistenza e unicità della soluzione. Alcune classi di equazioni del primo ordine. Prolungamento delle soluzioni e soluzione massimale. Dipendenza continua dai dati. Equazioni e sistemi differenziali lineari. Soluzione fondamentale. Metodo della variazione delle costanti arbitrarie. Equazioni e sistemi a coefficienti costanti. Flusso associato a un campo di vettori. Insiemi alfa-limite e omega-limite. Stabilità di un punto di equilibrio secondo Liapunov. Criterio di linearizzazione. Funzioni e teorema di Liapunov.
Calcolo integrale per funzioni di più variabili. Integrali multipli, teorema di Fubini, formula di cambiamento di variabile. Superfici e integrali di superficie. Formula di Gauss-Green nel piano e applicazioni. Formula di Stokes. Potenziale vettore.
Serie di Fourier. Coefficienti di Fourier, serie di Fourier, disuguaglianza di Bessel. Criteri di convergenza puntuale per le serie di Fourier delle funzioni regolari a tratti: casi di convergenza uniforme. Uguaglianza di Parseval. Fenomeno di Gibbs. Applicazione delle serie di Fourier alla soluzione dell’equazione del calore e delle onde su domini limitati.
Trasformata di Fourier. Trasformata di funzioni sommabili, proprietà albegriche e differenziali della trasformata. Lemma di Riemann-Lebesgue. Trasformata di una convoluzione e inversione della trasformata. Trasformata di funzioni a decrescenza rapida. La trasformata nella classe delle funzioni di quadrato sommabile e teorema di Plancherel. Teorema di Shannon. Applicazione della trasformata di Fourier alla soluzione di equazioni differenziali ordinarie, dell’equazione del calore e di quella delle onde su domini illimitati.

C.D. Pagani e S. Salsa, Analisi Matematica 2 , Seconda edizione, Zanichelli, 2016
A. Vretblad, Fourier analysis and its applications, Springer, 2003

La legge di Coulomb e il campo elettrico. La legge di Gauss. Il potenziale elettrico.
Capacità. Dielettrici. Corrente e resistenza. Circuiti elettrici. Campo magnetico costante nel vuoto. Legge di Ampère. Potenziale vettore. Campo magnetico costante nella materia. Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo. Induzione elettromagnetica. Autoinduzione e induzione mutua. Campi variabili nel tempo. Equazioni di Maxwell ed equazioni d’onda per i campi e i potenziali. Invarianza della velocità della luce. Relatività ristretta e invarianza relativistica delle equazioni di Maxwell.

Mazzoldi, Nigro, Voci. Fisica vol. 2 – A. Bettini Elettromagnetismo

La legge di Coulomb e il campo elettrico. La legge di Gauss. Il potenziale elettrico.
Capacità. Dielettrici. Corrente e resistenza. Circuiti elettrici. Campo magnetico costante nel vuoto. Legge di Ampère. Potenziale vettore. Campo magnetico costante nella materia. Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo. Induzione elettromagnetica. Autoinduzione e induzione mutua. Campi variabili nel tempo. Equazioni di Maxwell ed equazioni d’onda per i campi e i potenziali. Invarianza della velocità della luce. Relatività ristretta e invarianza relativistica delle equazioni di Maxwell.

Mazzoldi, Nigro, Voci. Fisica vol. 2 – A. Bettini Elettromagnetismo

Fondamentali di informatica. Metodi per la ricerca di radici semplici. Integrali numerici: Riemann, trapezi e Simpson. Integrali impropri, Metodo Monte Carlo. Metodi numerici per le equazioni differenziali ordinarie (ODE): Metodo di Eulero, Eulero perfezionato, Eulero-Cauchy, Runge-Kutta. Generatori di numeri pseudo-casuali. Modello di crescita e mappa logistica. Automi Cellulari per la simulazione di sistemi fisici. Aritmetica modulare. Entropia di Shannon. Kernel di convoluzione. Automi 2-d. Modello Forest-Fire e Sand Pile. Automi Cellulari Dissipativi.

Introduzione ai linguaggi di programmazione F95 e C/C++.

Epperson J.F. "Introduzione all'analisi numerica: Teoria, metodi, algoritmi" McGraw-Hill

S.J. Chapman: " Fortran 90/95 - Guida alla programmazione" McGraw-Hill

B.W. Kernighan, D.M. Ritchie: "Linguaggio C" Gruppo Editoriale Jackson

Fondamentali di informatica. Metodi per la ricerca di radici semplici. Integrali numerici: Riemann, trapezi e Simpson. Integrali impropri, Metodo Monte Carlo. Metodi numerici per le equazioni differenziali ordinarie (ODE): Metodo di Eulero, Eulero perfezionato, Eulero-Cauchy, Runge-Kutta. Generatori di numeri pseudo-casuali. Modello di crescita e mappa logistica. Automi Cellulari per la simulazione di sistemi fisici. Aritmetica modulare. Entropia di Shannon. Kernel di convoluzione. Automi 2-d. Modello Forest-Fire e Sand Pile. Automi Cellulari Dissipativi.

Introduzione ai linguaggi di programmazione F95 e C/C++.

Epperson J.F. "Introduzione all'analisi numerica: Teoria, metodi, algoritmi" McGraw-Hill

S.J. Chapman: " Fortran 90/95 - Guida alla programmazione" McGraw-Hill

B.W. Kernighan, D.M. Ritchie: "Linguaggio C" Gruppo Editoriale Jackson

Oscillazioni in circuiti elettrici. Onde meccaniche ed elettromagnetiche. Riflessione e rifrazione della luce. Ottica geometrica (specchi, lenti e strumenti ottici). Interferenza. Diffrazione. Elementi di ottica dei corpi anisotropi.

P. Mazoldi, M. Nigro, C. Voci – Fisica vol. 2, ed. EDISES - Napoli

Leggi di Ohm e di Joule. Analisi dei circuiti elettrici in c.c. e c.a. Grandezze elettriche e relativi strumenti di misura. Rappresentazione complessa delle correnti e delle tensioni. Circuiti RL, RC, RLC e doppio stadio. Esercitazioni di laboratorio. Onde elettromagnetiche: rifrazione, riflessione, interferenza. Ottica geometrica: prisma, diottro, specchio sferico. Misure con sistemi ottici centrati e strumentazione connessa. Laser. Ottica dei corpi anisotropi.

M. E. Van Valkenburg, “Network Analysis”, Prentice Hall
V. Canale, P. Iengo, “Il Laboratorio di Fisica 2” , Edi SES

Leggi di Ohm e di Joule. Analisi dei circuiti elettrici in c.c. e c.a. Grandezze elettriche e relativi strumenti di misura. Rappresentazione complessa delle correnti e delle tensioni. Circuiti RL, RC, RLC e doppio stadio. Esercitazioni di laboratorio. Onde elettromagnetiche: rifrazione, riflessione, interferenza. Ottica geometrica: prisma, diottro, specchio sferico. Misure con sistemi ottici centrati e strumentazione connessa. Laser. Ottica dei corpi anisotropi.

M. E. Van Valkenburg, “Network Analysis”, Prentice Hall
V. Canale, P. Iengo, “Il Laboratorio di Fisica 2” , Edi SES

Tavola periodica e proprietà degli elementi. Il legame chimico. Le equazioni chimiche. Lo stato gassoso. Lo stato solido. Lo stato liquido: soluzioni e proprietà. Termodinamica. L’equilibrio chimico in sistemi omogenei ed eterogenei. Equilibri acido-base. Reazioni di precipitazione, complessazione, redox. Elettrochimica. Cinetica chimica.

Chimica generale di Petrucci, Herring, Ed. Piccin. Chimica di Kotz, Ed Edises. Stechiometria per la chimica generale di Lausarot e Vaglio, Ed. Piccin

Equazioni di Lagrange. Formulazione variazionale. Simmetrie e costanti del moto. Equazioni di Hamilton. Integrabilità, trasformazioni canoniche, equazione di Hamilton-Jacobi

Landau- Lifchitz, Meccanica

Cenni alla struttura dei semiconduttori. Transistor a giunzione: principali configurazioni e loro caratteristiche, transistor a basse frequenze, modello ibrido. Amplificatori, amplificatori operazionali e applicazioni. Rumore in elettronica; tecniche di riduzione del rumore; lock-in. Circuiti digitali; esempi di funzioni in logica parallela ed in logica seriale. Esercitazioni di laboratorio.

R. C. Jaeger Microelettronica

Cenni alla struttura dei semiconduttori. Transistor a giunzione: principali configurazioni e loro caratteristiche, transistor a basse frequenze, modello ibrido. Amplificatori, amplificatori operazionali e applicazioni. Rumore in elettronica; tecniche di riduzione del rumore; lock-in. Circuiti digitali; esempi di funzioni in logica parallela ed in logica seriale. Esercitazioni di laboratorio.

R. C. Jaeger Microelettronica

Cenni alla struttura dei semiconduttori. Transistor a giunzione: principali configurazioni e loro caratteristiche, transistor a basse frequenze, modello ibrido. Amplificatori, amplificatori operazionali e applicazioni. Rumore in elettronica; tecniche di riduzione del rumore; lock-in. Circuiti digitali; esempi di funzioni in logica parallela ed in logica seriale. Esercitazioni di laboratorio.

R. C. Jaeger Microelettronica

Crisi della Fisica Classica. Dualità onda-particella. Postulati della Meccanica Quantistica. Osservabili e operatori. Equazione di Schrödinger unidimensionale: buche di potenziale, effetto tunnel, oscillatore armonico. Approssimazione WKB. Equazione di Schrödinger tridimensionale: potenziali centrali, atomo di idrogeno. Momento angolare. Spin e momento magnetico. Particelle identiche. Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo, teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo. Metodi variazionali.

Landau Lifschitz Meccanica Quantistica
S. Gasiorowicz Quantum Physics

Crisi della Fisica Classica. Dualità onda-particella. Postulati della Meccanica Quantistica. Osservabili e operatori. Equazione di Schrödinger unidimensionale: buche di potenziale, effetto tunnel, oscillatore armonico. Approssimazione WKB. Equazione di Schrödinger tridimensionale: potenziali centrali, atomo di idrogeno. Momento angolare. Spin e momento magnetico. Particelle identiche. Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo, teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo. Metodi variazionali.

Landau Lifschitz Meccanica Quantistica

Funzioni analitiche di variabile complessa. Teoremi di Cauchy. Sviluppi in serie di Taylor e di Laurent. Continuazioni analitiche. Teorema dei residui e sua applicazione al calcolo di integrali. Funzioni monodrome e polidrome. Sviluppi in serie di Laurent di funzioni polidrome. Cenni sulle distribuzioni. Spazi vettoriali ad un numero finito di dimensioni: vettori e operatori lineari. Diseguaglianze notevoli in spazi lineari metrici. Polinomi ortogonali. Autovalori e autovettori. Rappresentazione spettrale e funzioni di operatori. Operatore aggiunto, autoaggiunto, unitario e normale. Diagonalizzabilità di operatori. Formule di Baker–Campbell–Hausdorff.

1) F. Calogero, “Metodi matematici della Fisica”, dispense dell’ Istituto di Fisica G. Marconi, Universita` di Roma La Sapienza, anno accademico 1973/74:
http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/web disp/d1/index.html
2) E. Onofri, “Lezioni sulla teoria degli operatori lineari”: http://www.fis.unipr.it/∼enrico.onofri/MMFbook.pdf.

3) C. Rossetti, Metodi Matematici della Fisica, Editore: Levrotto & Bella, 2.a edizione, ISBN:8882180603


Funzioni analitiche di variabile complessa. Teoremi di Cauchy. Sviluppi in serie di Taylor e di Laurent. Continuazioni analitiche. Teorema dei residui e sua applicazione al calcolo di integrali. Funzioni monodrome e polidrome. Sviluppi in serie di Laurent di funzioni polidrome. Cenni sulle distribuzioni. Spazi vettoriali ad un numero finito di dimensioni: vettori e operatori lineari. Diseguaglianze notevoli in spazi lineari metrici. Polinomi ortogonali. Autovalori e autovettori. Rappresentazione spettrale e funzioni di operatori. Operatore aggiunto, autoaggiunto, unitario e normale. Diagonalizzabilità di operatori. Formule di Baker–Campbell–Hausdorff.

1) F. Calogero, “Metodi matematici della Fisica”, dispense dell’ Istituto di Fisica G. Marconi, Universita` di Roma La Sapienza, anno accademico 1973/74:
http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/web disp/d1/index.html
2) E. Onofri, “Lezioni sulla teoria degli operatori lineari”: http://www.fis.unipr.it/∼enrico.onofri/MMFbook.pdf.

3) C. Rossetti, Metodi Matematici della Fisica, Editore: Levrotto & Bella, 2.a edizione, ISBN:8882180603


Fisica Atomica: Atomi a un elettrone: Correzioni di Struttura Fine e Iperfine. Interazione con Campi Elettrici e Magnetici esterni. Interazione di atomi idrogenoidi con la radiazione elettromagnetica. Atomi a due elettroni: stato fondamentale e stati eccitati. Atomi a molti elettroni: approssimazione di Campo Centrale e Metodo di Hartree Fock.
Fisica Molecolare: Approssimazione di Born-Oppenheimer. Moti elettronici e nucleari. Spettri Molecolari Rotazionali e Vibrazionali. Spettri Elettronici e Principio di Frank Condon. Spettroscopia Raman.

- B.H. Bransden, C.J. Joachain: “Physics of Atoms and Molecules”,
Longman (1986)
Atkins, Friedamn “Meccanica Quantistica Molecolare” , Ed. Zanichelli
- A.Balzarotti, M. Cini, M. Fanfoni: “Atomi, Molecole e Solidi”
Springer Ed. Esercizi risolti. Collana: ISBN 978-88-470-0270-8

Cenni storici. La radioattività naturale. Esperimenti di diffusione. Sezioni d’urto. Coefficiente di assorbimento, lunghezza di attenuazione e cammino libero medio. Sezione d’urto totale, elastica, inclusiva ed esclusiva. Luminosità e sezione d’urto per esperimenti con fasci incrociati. Sezioni d’urto differenziali. I modelli atomici e l’esperimento di Rutherford. La sezione d’urto di Rutherford. Il protone e le trasmutazioni nucleari. La scoperta del neutrone. Proprietà generali dei nuclei. Nuclei isotopi, isotoni, isobari. Dimensioni di atomi, nuclei e particelle. Fattori di forma. La dimensione e la forma dei nuclei. Raggio nucleare. Masse dei nuclei. Lo spettrometro di massa; spettrometro tipo Bainbridge. Parità dei nuclei. Momenti Magnetici dei Nucleoni. Il formalismo dello spin isotopico. Energia di legame per nucleone. Formula di Weizsacker. Abbondanza dei Nuclidi. Stabilità. Decadimenti radioattivi. Legge del decadimento radioattivo. Rapporto di diramazione. Il decadimento α; cinematica del decadimento α e cenni alla teoria di Gamow. Il decadimento β e violazione della parità nelle interazioni deboli: l'esperimento di Wu. La cattura
elettronica. L’ emissione gamma. La conversione interna. L’isomerismo. Gli equilibri radioattivi. Le famiglie radioattive. Cinematica relativistica: principio di relatività; quadrivettori e trasformazioni di Lorentz; composizione delle velocità: il quadrivettore energia-impulso; massa invariante; sistemi del laboratorio e del centro di massa; energia di soglia di una reazione; trasformazione degli angoli; decadimento in due corpi. Elementi sulle reazioni nucleari. Bilancio energetico: Q della reazione. Misura di sezione d’urto. Reazioni a stato finale multiplo. Diffusione elastica. Reazioni senza proiettile (decadimento). Modelli nucleari a Interazione Forte e a Particelle Indipendenti. Potenziali nucleari. Modello a goccia. Modello a gas di Fermi. Numeri magici. Modello a Shell. Nuclei doppiamente magici. La fissione e la fusione nucleare. Interazione radiazione-materia: diminuzione di intensità e perdita di energia. Interazione delle particelle cariche con la materia: Perdita di energia per ionizzazione, perdita di energia per irraggiamento (Bremsstrahlung). Il range. Il fenomeno dello scattering multiplo. Il fenomeno dello Straggling energetico. Effetto Čerenkov. Interazione della radiazione elettromagnetica: Diffusione Compton, Effetto fotoelettrico, Produzione di coppie. Coefficiente di attenuazione lineare e massico. Cammino libero medio. Strato
emivalente e decivalente. Interazione dei neutroni con la materia. Energia perduta dai neutroni nell’urto elastico. Elementi sui rivelatori per la fisica nucleare e subnucleare: caratteristiche generali, emulsioni, rivelatori a gas, rivelatori Čerenkov, scintillatori, rivelatori a semiconduttore. Criteri di scelta di un rivelatore. Cenni ad elementi della Fisica delle Particelle: spin isotopico, stranezza, Ipercarica, G-parita’, Parita’, Inversione del Tempo, Coniugazione di Carica, il teorema CPT, Nascita del modello a quarks. I quark. Caratteristiche delle particelle. Leptoni, mesoni, barioni. Carica di colore. Cenno al modello standard delle particelle e alle teorie di grande unificazione.

B. Pohv, K. Rith, C. Scholz e F. Zetsche, Particelle e Nuclei, (Bollati Boringhieri, 1998)
K.S. Krane, Introductory Nuclear Physics (John Wiley, 1988)

B.R. Martin, Nuclear and Particle Physics (John Wiley, 2006)
E. Segrè, Nuclei e particelle (Zanichelli, 1982)
D. H. Perkins, Introduction to high energy physics (Cambridge Univ. Press, 2000)

R.W. Leo, Techniques for nuclear and particle physics experiments (Springer-Verlag, 1987)

Spazio delle fasi, teorema di Liouville. Ensemble microcanonico. Paradosso di Gibbs. Ensemble canonico. Ensemble gran-canonico: gas di fotoni e formula di Planck. Condensazione di Bose- Einstein. Gas di fermioni: degenerazioni di Fermi-Dirac. Applicazioni: gas di elettroni in un metallo, vibrazioni dei reticoli cristallini e fononi, calori specifici dei solidi.

L.D.Landau, Fisica Statistica

Equazioni di elusero e teorema di Kelvin.

Equazioni dell'acqua bassa ed equazione delle onde

Equazioni di Navier Stokes e transizione alla turbolenza

Strato limite turbolento

Moti convettivi

Termodinamica dell'atmosfera e moti geotropici.
Vorticita' potenziale e moti quasigeostrofici,
Instabilita' baroclinca e ciclo energetico di Lorenz.
Effetto dell'orografia nella circolazione generale dell'atmosfera
Cella di Hadley

Dispense redatte dal professore

Equazioni di elusero e teorema di Kelvin.

Equazioni dell'acqua bassa ed equazione delle onde

Equazioni di Navier Stokes e transizione alla turbolenza

Strato limite turbolento

Moti convettivi

Termodinamica dell'atmosfera e moti geotropici.
Vorticita' potenziale e moti quasigeostrofici,
Instabilita' baroclinca e ciclo energetico di Lorenz.
Effetto dell'orografia nella circolazione generale dell'atmosfera
Cella di Hadley

Dispense redatte dal professore

Descrizione dell’atmosfera e meccanismi che ne influenzano il comportamento; Concetti termodinamici; Sistemi eterogenei e trasformazioni dell’aria umida; Equilibrio idrostatico e stabilità static; Trasferimento radiativo; Aerosol e Nubi; Strato limite; Chimica dell’Atmosfera; La circolazione generale.

Salby M. L., Physics of the Atmosphere and Climate, Cambridge University Press, 2nd Edition.
Wallace J. M., Hobbs P. V., Atmospheric Science: An Introductory Survey, Academic Press, 2nd Edition.
Iribarne J. V., Godson W. L., Atmospheric thermodynamics, Kluwer, 2nd edition.
Andrews D. G., An Introduction to Atmospheric Physics,  Cambridge University Press, 2nd Edition.

Introduzione al sistema climatico terrestre. Spettro di corpo nero: limite classico e implicazioni per la radiazione terrestre.
- Modello 0D: Bilancio radiativo con riferimenti ai pianeti solari. Modelli semplificati di bilancio energetico: interazione albedo-temperatura e paradosso del giovane sole debole. Stabilità, instabilità e processi di retroazione.
Variabilità paleoclimatica, processi di glaciazione, “snowball earth”. Metodi di datazione isotopica e ricostruzione di serie temporali. Ruolo climatico delle nubi e della convezione.
- Modelli 1D: Equazione del trasferimento radiativo, modello “grey gas”, effetto serra a valanga, atmosfera assorbente nell'ultravioletto. Proprietà spettrali dell'atmosfera. Bilancio energetico atmosferico. Entropia nel sistema climatico. - Cenni di circolazione oceanica e processi di scambio oceano-atmosfera. Bilancio energetico accoppiato oceano-atmosfera. Trasporto di energia e ciclo dell'acqua.
Bilancio energetico e radiativo osservati.
- Biosfera e cicli biogeochimici. Gas a effetto serra e interazione dinamica-chimica. Il ciclo del carbonio oceanico e processi di acidificazione. Ciclo dell'ossigeno e dell'azoto in atmosfera e ruolo climatico dell'ozono stratosferico.
Il corso include esercizi da svolgere in classe ed una serie di esercitazioni di calcolo numerico e di analisi di dati per approfondimento dei punti svolti a lezione .

Peixoto and Oort, Physics of Climate, AIP press
R.T. Pierrehumbert, Principles of Planetary Climate, Cambridge University Press
(versione shareware sul sito del corso http://www.isac.cnr.it/~utls/?q=node/243)
D.J. Jacob, Introduction to Atmospheric Chemistry, Princeton University Press
http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/
Dispense del corso (http://www.isac.cnr.it/~utls/?q=node/243)