27211 - ESPERIMENTAZIONI DI FISICA 1

Conoscenze e abilità da conseguire

Alla fine del corso lo studente possiede le basi per una corretta elaborazione statistica dei dati sperimentali. In particolare è in grado di calcolare con i minimi quadrati e con il metodo della Massima Verosimiglianza i parametri di una relazione polinomiale. E' inoltre in grado di effettuare un test per la verifica delle ipotesi statistiche e di realizzare alcuni semplici esperimenti in laboratorio.

Contenuti

Statistica e Analisi dei dati sperimentali

1. Introduzione

2. Probabilità: Somma e prodotto di eventi, teorema di moltiplicazione, Probabilità totale, teorema di Bayes, teorema delle prove ripetute.

3. Leggi di distribuzione: funzione di distribuzione, probabilità di appartenenza ad un intervallo, densità di probabilità, caratteristiche numeriche, funzione generatrice dei momenti, teorema dell'asse parallelo, disuguaglianza di Chebyshev.

4. Distribuzioni di più variabili aleatorie: funzioni di due variabili e loro momenti, funzioni di N variabili e loro momenti.

5. Trasformazioni di variabili: trasformazioni lineari, propagazione degli errori.

6. Funzioni di distribuzione più comuni: distribuzione di Bernoulli, binomiale, multinomiale, legge dei grandi numeri, distribuzione di Poisson, distribuzione uniforme, distribuzione normale, teorema limite centrale.

7. Campionamento: Stima, criteri per una buona stima, campionamento di una distribuzione gaussiana - chi quadrato.

8. Massima verosimiglianza: generalità, interpolazione con la massima verosimiglianza, media pesata.

9. Test di ipotesi statistiche: generalità, test di normalità per medie, t-test per medie (Student), F-test per varianze (Fisher), test chi quadrato per confronto tra dati sperimentali e leggi teoriche.

Misure di grandezze meccaniche: misure di lunghezza, di tempo, di masse Misure di grandezze elettriche: misure di radioattività

Misure ottiche: cenni di ottica geometrica, misure di distanze focali di lenti convergenti e divergenti, misure su sistemi ottici.

 

La frequenza alle 5 prove di laboratorio che fanno parte integrante del corso è obbligatoria

Testi/Bibliografia

Testi di riferimento

1. Zavatti F.:Appunti di Esperimentazioni di Fisica I, 2004. Dispensa da integrare con Brandt e Ventsel.
   
2. Zavatti F.:Prove di Laboratorio, 2004. Dispensa
   
3. Brandt S.:, Data Analysis: Statistical and Computational Methods for Scientists and Engineers, 1999, Springer-Verlag, New York. Capitoli 3-8 escluso il 5.
   
4. Ventsel E., Teoria delle Probabilità, 1983, Edizioni MIR. Prime 80 pagine.
   

Testi consigliati per approfondimenti

1. Cicchitelli G.:Probabilità e Statistica, 1994, Rimini, Maggioli Editore.
   
2. Cicchitelli G., Pannone M.A.: Complementi ed esercizi di Statistica descrittiva ed inferenziale, 1994, Rimini, Maggioli Editore.
   
3. Cametti C., Di Biasio A.: Introduzione all'elaborazione dei dati sperimentali, 1994, Roma, CISU. Molto simile al Brandt.
   
4. Vicari G., Levi R.:Calcolo delle probabilità e statistica per ingegneri, 1997, Bologna, Società Editrice Esculapio
   

Testi consigliati per approfondimenti sugli strumenti di laboratorio

1. Valdrè G., Valdrè U.: Misure e complementi di fisica, 1998, CLUEB, Bologna.
   
2. Pancini E.: Misure ed apparecchi di Fisica, Roma, Libreria Eredi Virgilio Vaschi.
   
3. Cortini G., S. Sciuti,S.: Misure ed apparecchi di Fisica, Roma, Libreria Eredi Virgilio Vaschi.
   

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula e uso del laboratorio per 5 settimane (1 giorno a settimana, nel pomeriggio). Breve momento di istruzione per realizzare grafici scientifici tramite computer.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale al quale si accede dopo aver effetuato le cinque prove di laboratorio durante il corso.

Durante l'esame si valuterà la capacita' di fare collegamenti tra le diverse parti del corso e la capacita'  di utilizzare gli strumenti statistici per applicazioni relative all'elaborazione dati.

Strumenti a supporto della didattica

Uso di un Tablet PC su cui si scrive a mano libera (come alla lavagna) cambiando dimensione della penna, colori, evidenziatori e potendo salvare su disco tutti gli appunti di lezione. Nello stesso momento si possono usare pagine web, diapositive power-point, immagini.

Link ad altre eventuali informazioni

http://tikal.bo.astro.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Franco Zavatti