ll corso si propone di fornire allo studente gli elementi di base e lo stato dell’arte delle principali metodologie per la caratterizzazione e la datazione di materiali di interesse per il Patrimonio Culturale. Particolare attenzione è rivolta alle tecniche utilizzate per lo studio di dipinti ed opere policrome nonché per le metodologie che permettono di stabilire la cronologia assoluta di ceramiche, laterizi, malte, sedimenti geologici e speleotemi.
Comprensione critica degli sviluppi più avanzati della Fisica Moderna sia negli aspetti teorici che di laboratorio e delle loro interconnessioni, anche in campi interdisciplinari. Adeguata conoscenza degli strumenti matematici e informatici avanzati di uso corrente nei settori della ricerca di base e applicata. Notevole padronanza del metodo scientifico, e comprensione della natura e dei procedimenti della ricerca in Fisica.
Capacità di identificare gli elementi essenziali di un fenomeno, in termini di ordine di grandezza e di livello di approssimazione necessario, ed essere in grado di effettuare le approssimazioni richieste. Capacità di utilizzare lo strumento della analogia per applicare soluzioni conosciute a problemi nuovi (problem solving). Capacità di progettare e di mettere in atto procedure sperimentali e teoriche per risolvere problemi della ricerca accademica e industriale o per il miglioramento dei risultati esistenti. Capacità di utilizzo di strumenti di calcolo matematico analitico e numerico e delle tecnologie informatiche, incluso lo sviluppo di programmi software. Capacità di sviluppare approcci e metodi nuovi e originali.
Capacità di lavorare con crescenti gradi di autonomia, anche assumendo responsabilità nella programmazione e nella gestione di progetti. Consapevolezza dei problemi di sicurezza nell'attività di laboratorio. Capacità di argomentare personali interpretazioni di fenomeni fisici, confrontandosi nell’ambito di gruppi di lavoro. Sviluppo del senso di responsabilità attraverso la scelta dei corsi opzionali e dell'argomento della tesi di laurea.
Capacità di comunicare in lingua italiana e in lingua inglese nei settori avanzati della Fisica. Capacità di presentare una propria attività di ricerca o di rassegna a un pubblico di specialisti o di profani. Capacità di lavorare in un gruppo interdisciplinare, adeguando le modalità di espressione a interlocutori di diversa cultura.
Capacità di acquisire adeguati strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze. Capacità di accedere alla letteratura specializzata sia nel campo prescelto che in campi scientificamente vicini. Capacità di utilizzare banche dati e risorse bibliografiche e scientifiche per estrarne informazioni e spunti atti a meglio inquadrare e sviluppare il proprio lavoro di studio e di ricerca.
Onde elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico. Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Interazione radiazione e. m. - materia. Struttura atomica e nucleare. Decadimenti radioattivi. Interazione particelle - materia. Fisica dei rivelatori e grandezze caratteristiche dei rivelatori di radiazione
L’archeometria e le scienze applicate ai Beni Culturali (4 ore): Le metodologie scientifiche ed il Patrimonio Culturale ed Artistico: le applicazioni delle scienze esatte nel campo dello studio, della Conservazione e del Restauro dei Beni Culturali.
Colore e colorimetria (6 ore): Elementi di ottica per la misura e la specificazione del colore. Fisiologia della visione e percezione del colore. Fotometria e basi della colorimetria. Proprietà ottiche dei corpi non autoluminosi. Rappresentazione del colore. Specificazione del colore.
Tecniche di Imaging (6 ore): Microscopia elettronica. Immagini di microscopia elettronica a scansione: immagini in elettroni secondari, retrodiffusi e mappature X. Imaging RGB, riflettometria IR ed immagini UV. Termografia.
Spettrometria Raman (6 ore): Trattazione classica e quantistica dell’effetto Raman. Set-up sperimentale e rivelazione dei segnali. Applicazioni nei Beni Culturali.
Datazione tramite luminescenza stimolata (8 ore): La Termoluminescenza (TL) e la Luminescenza Otticamente Stimolata (OSL). Principi fisici di base. Equazione dell’età. Determinazione paleodose e dose annua. Test di autenticità. Datazione di manufatti, sedimenti e strutture architettoniche.
Datazione ESR (5 ore): Spettroscopia di Risonanza di Spin Elettronico in onda continua (CW). Descrizione classica e quantistica del fenomeno della risonanza. Interazioni Zeeman, iperfine e superiperfine. Principi di funzionamento di uno spettrometro ESR. Datazione ESR.
Esperienze di laboratorio (15 ore): Misure di spettrometria Raman su pigmenti e minerali. Misure di luminescenza termicamente e otticamente stimolata su quarzo. Misure colorimetriche su superfici policrome. Misure con sistema di Imaging Multispettrale.
Aitken, M.J , 1985, Thermoluminescence Dating, Academic Press Inc.
Aitken, M.J , 1990, Science-based Dating in Archaeometry, Longman Archaeology Series
Aitken, M.J , 1998, Optical dating of sediments, Academic Press Inc.
Aldrovandi A., Picollo M., 2007, Metodi di documentazione e indagini non invasive sui dipinti, Il Prato Editore (collana I talenti), 112 p., 2 ed.
Ciliberto E., Spoto G., 2000, Modern Analytical Methods in Art and Archaeology, John Wiley & Sons
Edwards H. and Vandenabeele P., 2012, Analytical Archaeometry: Selected Topics, The Royal Society of Chemistry
Ferraro J.R., Nakamoto K., Brown C.W., 2003, Introductory Raman Spectroscopy, Academic Press
Goldstein J., Newbury D. E., Joy D.C., Lyman C.E. , Echlin P., Lifshin E., Sawyer L., Michael J.R., 2003, Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis, Springer
Gonzalez R.C., Woods R.E., 2008, Elaborazioni delle immagini digitali, Pearson
Ikeya M., 1993, New application of Electron Spin Resonance – Dating, Dosimetry and Microscopy, World Scientific
Lewis I.R., Edwards H.G.M., 2001, Handbook of Raman Spectroscopy, Marcel Dekker
Long D. A., 1978, The Raman effect, John Wiley and sons Editor
Martini M., 2004, Milazzo M., PIacentini M., Physics Methods in Archaeometry, Società Italiana di Fisica
Oleari C., 2016, Standard Colorimetry: Definitions, Algorithms and Software, John Wiley Sons Inc
Tilley R.J.D., 2011, Colour and the optical properties of materials., Wiley
Turrell G. and Corset J., 1996, Raman Microscopy: Developments and Applications, Elsevier Academic Press
Wyszecki G. and Stiles W. S., 2000, Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, John Wiley & Sons
Appunti forniti dal docente
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | L’archeometria e le scienze applicate ai Beni Culturali | Edwards H. and Vandenabeele P., 2012, Analytical Archaeometry: Selected Topics, The Royal Society of Chemistry |
2 | Colore e colorimetria | Oleari C., Standard Colorimetry: Definitions, Algorithms and Software, 2016, John Wiley Sons Inc |
3 | Tecniche di Imaging | Ciliberto E., Spoto G., 2000, Modern Analytical Methods in Art and Archaeology, John Wiley & Sons |
4 | Spettrometria Raman | Turrell G. and Corset J., 1996, Raman Microscopy: Developments and Applications, Elsevier Academic Press |
5 | Datazione tramite luminescenza stimolata | Aitken, M.J , Thermoluminescence Dating & Optical dating of sediments, Academic Press Inc. |
6 | Datazione ESR | Ikeya M., New application of Electron Spin Resonance – Dating, Dosimetry and Microscopy, World Scientific |
7 | Esperienze di laboratorio | Materiale fornito dal docente |
L'esame consiste in un colloquio sugli argomenti del programma e nella discussione di un elaborato relativo alla descrizione e all'elaborazione dei dati sperimentali su un'esperienza di laboratorio realizzata durante il periodo didattico.
La valutazione del colloquio e della discussione dell'elaborato contribuiscono in egual misura alla formulazione della valutazione finale e, quindi, al voto d'esame. La valutazione del colloquio è basata soprattutto sulla pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate e la capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma. Fa parte integrante del colloquio orale la discussione dell'elaborato riguardante l'esperienza di laboratorio tenendo conto, in particolare, della qualità dei contenuti, della proprietà di linguaggio tecnico e della capacità espressiva complessiva dello studente.
Le domande di seguito riportate non costituiscono un elenco esaustivo ma rappresentano solo alcuni esempi