SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALIScienze biologicheAnno accademico 2023/2024
9797382 - ELETTROMAGNETISMO AMBIENTALE E BIOELETTROMAGNETISMO
Docente: LORETO DI DONATO
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenze e competenze fondamentali relative alle interazioni tra campi em e sistemi fisico-biologici
Conoscenza e capacità di comprensione: Acquisizione dei principi base di bioelettromagnetismo
Conoscenza e comprensione applicate: capacità di discutere e analizzare problemi
Autonomia di giudizio: Capacità di individuare e confrontare i metodi più adeguati per lo studio di situazioni reali
Abilità comunicative: Capacità di presentare oralmente. Capacità di scrivere una relazione di laboratorio utilizzando il linguaggio tecnico
Capacità di apprendimento: La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche on-line a seconda delle specifiche circostanze richieste
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso prevede lezioni frontali e laboratori sperimentali
Prerequisiti richiesti
Conoscenze di base della matematica e fisica delle scuole superiore
Frequenza lezioni
Non obbligatoria ma altamente consigliata
Contenuti del corso
Il campo elettromagnetico e le comunicazioni radiomobili.
- Il campo elettromagnetico e le onde elettromagnetiche
- Spettro elettromagnetico e bande di frequenza
- Caratteristiche fondamentali delle antenne: guadagno e polarizzazione (laboratorio 2 ore)
- Cenni al funzionamento della rete cellulare e sviluppi legati al 5G
Meccanismi di interazione
- Caratteristiche elettromagnetiche dei tessuti biologici, propagazione e assorbimento.
- Effetti biologici sul corpo umano a bassa e alta frequenza, effetti termici e non termici.
- Dosimetria numerica e sperimentale (laboratorio 6 ore)
- Principali applicazioni dei campi elettromagnetici in diagnosi e terapia
Misura e valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici
- Quantificazione del rischio di esposizione al campo elettromagnetico
- “Linee Guida ICNIRP”, riferimenti normativi, limiti di esposizione
- Misure e rilevazione del campo elettromagnetico (laboratorio 4 ore)
Testi di riferimento
[1] PROTEZIONE DAI CAMPI ELETTROMAGNETICI NON IONIZZANTI
http://www.ifac.cnr.it/pcemni/libro1/lib1idx.htm
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione al corso, visione del syllabus ed excursus storico-applicativo dei fenomeni elettrici magnetici ed elettormagnetici. | slide del docente |
| 2 | Il campo elettrico, la corrente elettrica | §§ 1.1-1.2 [1] |
| 3 | Il campo magnetico. Grandezze periodiche e propagazione ondosa | §§ 1.3-1.4 fino a formula 1.37 [1] |
| 4 | Il campo elettromagnetico | §§ 1.5.1 e 1.5.2 [1] |
| 5 | Linee di campo elettrico e magnetico prodotto da un dipolo corto e/o da una antenna lineare: proprietà del campo elettromagnetico | §§ 1.5.3 [1] |
| 6 | Intensità del campo elettromagnetico. Radiatore isotropo, guadagno, area efficace, relazione fra area efficace e guadagno di un’antenna. | §§ 1.5.3 [1] |
| 7 | Collegamento. Polarizzazione. Legge di Snell. Coefficiente di Riflessione (incidenza normale). | §§ 1.5.3 [1] |
| 8 | Studio della polarizzazione (esempio numerici/grafico con l'ausilio del PC). Esempi sull'interferenza (esempio numerico/grafico e commento delle formule analitiche del libro). Campo vicino e campo lontano: definizioni operative. | §§ 1.5.3-1.5.4 [1] |
| 9 | Laboratorio antenne: Pattern di radiazione / Coefficiente di riflessione / Polarizzazione di antenne lineari. | |
| 10 | Laboratorio: Polarizzazione della luce. | |
| 11 | Interazioni con i mezzi biologici, polarizzazione | §§ 2.1 - 2.2 [1] e slide del docente |
| 12 | SAR ed effetti termici, SAR locale e gloable, incremento termico. | §§ 2.3 - 2.4.1 [1] e slide del docente |
| 13 | Effetti non termici | §§ 2.4.2 [1] e slide del docente |
| 14 | Normativa esposizione campi em e misura campi in alta e bassa frequenza | slide del docente |
| 15 | ICNIRP giudelines, IARC classification, future trends of cellular communications and impact of the exposure levels. Studi in vitro, vivo, epidemiologici (alcuni esempi) | slide del docente |
| 16 | Applicazioni diagnostiche e terapeutiche dei campi e.m. | slide del docente |
| 17 | Laboratorio: setup esposizione a 27 GHz di colture cellulari. Misure termiche, preparazione dei campioni e osservazione al microscopio |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Discussione orale e valutazione di un progetto
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
L'esame consiste nella presentazione di una tesina su un argomento concordato con il docente e in una successiva prova orale.
La prova orale consiste in 2 domande su argomenti del programma.
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