Corso di laurea magistrale in Fisica

L'archeometria (studio dei materiali archeologici) e la caratterizzazione delle opere d'arte per mezzo di analisi di laboratorio necessitano di figure provenienti da ambiti multidisciplianari e interdisciplinari che uniscano le loro competenze per ottenere un quadro completo utile per gli archeologi e per i conservatori. Alcune di queste metodologie sono principalmente impiegate dai fisici.

L'insegnamento concorre quindi alla realizzazione dell'obiettivo formativo del corso di studi in fisica fornendo allo studente le conoscenze per comprendere i fenomeni fisici e le strumentazioni che sono alla base di alcune tecniche per l'archeometria e la caratterizzazione dei materiali che si incontrano nei beni culturali.

L'insegnamento fornisce inoltre agli studenti la possibilità di effettuare in laboratorio misurazioni con strumentazioni avanzate su oggetti archeologici e opere d'arte e di analizzare i dati sperimentali con strumenti informatici dedicati che potranno essere utili in diversi ambiti della pratica professionale, quali le autenticazioni, le datazioni o l'identificazione dello stato di conservazione di un oggetto artistico.

Conoscenza e capacità di comprensione:

Al termine dell'insegnamento si sarà in grado di

- comprendere le modalità di funzionamento di strumentazione di laboratorio e delle relative tecniche sperimentali che fanno uso di fasci di elettroni, protoni, raggi x e neutroni per la caratterizzazione di materiali di interesse storico/artistico/archeologico;

- comprendere le modalità di funzionamento delle tecniche sperimentali per la datazione di oggetti archeologici;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Al termine dell'insegnamento si sarà in grado di:

- valutare quale metodo fisico di analisi utilizzare in funzione della problematica;

- determinare il volume di analisi in funzione del tipo di sonda utilizzata;

- effettuare misure di laboratorio con l'utilizzo di strumentazione moderna seguendo un adeguato protocollo sperimentale;

- caratterizzare ed utilizzare apparati che fanno uso di raggi X per la diagnostica (radiografie, fluorescenza X)

- interpretare i dati sperimentali attraverso una corretta trattazione;

- redigere un resoconto scientifico in modo chiaro utilizzando una notazione scientifica corretta.

Introduzione. Archeologia e beni culturali: il contributo della metodologie fisiche e l'importanza degli studi interdisciplinari. Laboratori di fisica nazionali e internazionali per lo studio di materiali antichi.

Metodi per la datazione assoluta dei materiali. Radiottività e leggi correlate, tempo di dimezzamento e tempo di vita medio, decadimento alfa ,spettroscopia alfa, decadimento beta: beta-, beta+, cattura elettronica, decadimento gamma, conversione interna, fissione spontanea, definizione di dose di radioattività, radioattività ambientale; tecniche di datazione: metodo del radiocarbonio, metodo della termoluminescenza e della luminescenza stimolata otticamente, metodo della risonanza di spin, metodi basati su rapporti isotopici, metodo delle tracce di fissione nucleare. Per tutte le tecniche illustrate saranno presentati casi di studio su oggetti di interesse storico-archeologico.

Metodi per la caratterizzazione dei materiali (parte del corso mutuata con il corso di Metodologie Fisiche Applicate ai Beni Culturali [CHI0113]). Ripasso sull'interazione con la materia di fasci di protoni, ioni, elettroni, raggi x e neutroni con approfondimento sui fenomeni di maggior interesse per la caratterizzazione dei materiali di interesse in campo archeologico e storico. Applicazione ai beni culturali di tecniche di analisi che fanno uso delle varie particelle: sonda di elettroni (SEM-EDX, catodoluminescenza), ioni (PIXE, PIGE, RBS), raggi x (XRF) e neutroni (PGAA, NAA, ND). Tecniche di imaging con raggi x: radiografie e tomografie. Per tutte le tecniche illustrate saranno presentati casi di studio su oggetti di interesse storico-archeologico.

Laboratorio. L'attività di laboratorio verrà effettuata in parte presso il Dipartimento di Fisica e in parte presso il Centro Conservazione e Restauro "La Venaria Reale" e si articolerà in esercitazioni su alcuni dei seguenti argomenti: misure di datazione con termoluminescenza, radiografie, fluorescenza X (XRF), microscopia elettronica (SEM).

L'insegnamento comprende 56 ore di attività articolate in 40 ore di lezione frontale e 16 ore di esercitazione. Le esercitazioni consistono in attività svolte a gruppi; tutte le attività prevedono la partecipazione attiva nella raccolta ed elaborazione di dati, analisi e interpretazione dei dati.

L'esame consiste in un colloquio orale che, partendo da un articolo scientifico scelto dallo studente e dalla studentessa, affronterà gli argomenti oggetto delle lezioni e delle attività di laboratorio.

Gli esami sono in presenza. Per far fronte a eventuali situazioni eccezionali previste dal Decreto Rettorale Vigente al momento dell'esame, l'esame potrà essere svolto in remoto. In tal caso l'esame si svolgerà con collegamento webex nello schema consueto: gli studenti registrati alla sessione d'esame riceveranno un invito a partecipare alla sessione.

Nessuna

Materiale didattico di riferimento: le slide delle lezioni, arricchite con testo e commenti, sono scaricabili dal sito.