SCHEDA DELL’ INSEGNAMENTO
Corso di Laurea di Ingegneria dei
Sistemi Medicali Interazione della radiazione con la
materia biologica x Triennale A.A. 2019/2020
Docenti: GIUSEPPE IASELLI 080/5442440 email: giuseppe.iaselli@poliba.it
SSD FIS/01 CFU 6 Anno di corso (I, II o III) II Semestre (I o II) I
Insegnamenti propedeutici previsti: Fisica Generale (modulo I e modulo II)
Conoscenza e capacità di comprensione (max 4 righi, Times New Roman 10)
Descrizione delle Onde Elettromagnetiche non ionizzanti. Loro produzione ed interazione con la materia.
Elementi di fisica moderna. Proprietà corpuscolari ed ondulatorie della radiazione e della materia.
La struttura dell’atomo. La radioattività naturale. Le radiazioni ionizzanti e la loro interazione con la materia.
Elementi di strumentazione nucleare per i sistemi medicali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (max 4 righi, Times New Roman 10) Capacità di risolvere semplici calcoli numerici di fisica moderna
Capacità di consultare documentazione scientifica con formalismo matematico avanzato Comprensione del funzionamento di strumentazione avanzata
Eventuali ulteriori risultati di apprendimento attesi, relativamente a:
Autonomia di giudizio: Capacità di comprendere ed interpretare fenomeni fisici nuovi
Abilità comunicative: Capacità di divulgare concetti avanzati di fisica
Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere nuovi concetti con formalismo matematico avanzato PROGRAMMA (in italiano, min 10, max 15 righi, Times New Roman 10, raggruppando i contenuti al massimo in 10 argomenti)
Onde elettromagnetiche (2.0 CFU)
Richiami sui campi elettrici e magnetici nel vuoto. Formalismo differenziale delle equazioni di Maxwell. Introduzione ai fenomeni ondulatori. Equazione dell’onda. Intensità ed energia di un’onda. Onde EM non ionizzanti e relative proprietà. Loro interazione con la materia.
Fisica Moderna (2.0 CFU)
Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Dualità onda-particella. Modello dell’atomo. Meccanismo di produzione di fotoni e raggi X. Principi di meccanica quantistica. Radioattività naturale. Interazioni della radiazione ionizzante con la materia. Principi di dosimetria. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti.
Strumentazione nucleare per sistemi medicali (2.0 CFU)
Principi e dispositivi di rivelazione di radiazione ionizzante. Radioterapia. Principi di radioprotezione. Acceleratori di particele in medicina. Risonanza magnetica nucleare (cenni). Tomografia assiale computerizzata (cenni).
CONTENTS (in English, min 10, max 15 lines, Times New Roman 10, )
Electromagnetic waves (2.0 CFU)
Review of electric and magnetic fields in the vacuum. Differential formalism of Maxwell's equations. Introduction to wave phenomena. Wave equation. Intensity and energy of a wave. Non-ionizing EM waves and their properties. Their interaction with matter.
Modern Physics (2.0 CFU)
Photoelectric effect. Compton effect. Wave-particle duality. Model of the atom. Mechanism of production of photons and X-rays.
Principles of quantum mechanics. Natural radioactivity. Interactions of ionizing radiation with matter. Principles of dosimetry.
Biological effects of ionizing radiation.
Nuclear instrumentation for medical systems (2.0 CFU)
Principles and devices for detecting ionizing radiation. Radiotherapy. Principles of radiation protection. Particle accelerators in medicine. Nuclear magnetic resonance (brief notes). Computerized axial tomography (brief notes).
PREREQUISITI
Conoscenze delle operazioni di derivata e integrazione di funzioni continue; soluzione di equazioni differenziali ordinarie;
conoscenza dei principi fondamentali dei campi elettrici e magnetici nel vuoto
SCHEDA DELL’ INSEGNAMENTO
Corso di Laurea di Ingegneria dei
Sistemi Medicali Interazione della radiazione con la
materia biologica x Triennale A.A. 2019/2020 MATERIALE DIDATTICO (max 4 righi, Times New Roman 10)
Appunti/dispense del corso in formato elettronico sul sito http://90.147.102.78/fisica-iaselli/
Mazzoldi, Nigro, Voci, Elementi di fisica, Vol. II - EDISES Scannicchio, Voci, Fisica Biomedica - EDISES
MODALITA' DI ESAME
L'esame si articola in prova Scritta e orale Solo scritta X Solo orale Discussione di elaborato progettuale
Altro, specificare
In caso di prova scritta i quesiti sono (*) A risposta multipla A risposta libera Esercizi numerici X (*) E' possibile rispondere a più opzioni
MODALITA’ DI VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO E REQUISITI MINIMI DI APPRENDIMENTO Esame orale ad integrazione di una prova scritta non sufficiente.
CONTENUTI MINIMI PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME
Formalismo differenziale delle equazioni di Maxwell. Introduzione ai fenomeni ondulatori. Equazione onda. Onde EM e relative proprietà. Intensità ed energia di un’onda.. Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Dualità onda-particella. Modello dell’atomo.
Emissione di fotoni. Principi di meccanica quantistica. Radioattività naturale. Strumentazione nucleare per i sistemi medicali.
