Informazioni generali

Corso di Studio: FISICA E TECNOLOGIE AVANZATE
Classe di appartenenza: SCIENZE E TECNOLOGIE FISICHE
Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Premessa generale

La fisica ha per oggetto la comprensione quantitativa dei fenomeni naturali dell'universo, mediante osservazioni sperimentali ed analisi matematiche. La bellezza della fisica sta nella semplicità delle sue teorie fondamentali e nel modo in cui pochi concetti, equazioni e idee possano cambiare ed accrescere le nostre conoscenze sul mondo che ci circonda, dalla struttura della materia alla cosmologia. E sulla fisica si basa quasi tutta la tecnologia, cioè il complesso di metodi ed attrezzature che l'uomo ha costruito per migliorare le sue condizioni di vita.
Ad un fisico si aprono i tradizionali sbocchi professionali presso Università, Enti Pubblici di Ricerca, Laboratori Nazionali, Servizio Sanitario Nazionale, Agenzie Regionali e insegnamento nelle Scuole Secondarie.
A questo si aggiunge la possibilità di impiego presso aziende pubbliche e private in tutte quelle nuove attività, dalla difesa dell'ambiente alla riduzione dei consumi energetici, dalla ricerca di nuove fonti di energia e di nuovi materiali a basso impatto ambientale allo sviluppo di tecniche innovative per l'elettronica, dall'economia ai beni culturali, in cui è richiesto un solido supporto scientifico unito ad una specifica formazione nello sviluppo e nell'utilizzazione di strumentazione avanzata e nelle tecniche di acquisizione ed elaborazione dati mediante l'uso del calcolatore. Nel Dipartimento di Fisica dell'Università di Siena gli studenti vivono in un ambiente dinamico e stimolante, in stretto contatto con realtà di ricerca avanzata, sia di fisica fondamentale che applicata. Gli esperimenti sono realizzati sia nei laboratori del Dipartimento che in laboratori di ricerca nazionali e internazionali, e anche nello spazio. In particolare si effettuano ricerche di base nel campo della fisica atomica e molecolare e nel campo della fisica subnucleare e astroparticellare. La ricerca applicata è rivolta alla fisica medica, alla fisica della materia, all'utilizzazione di tecniche di microscopia laser per la biologia e allo sviluppo di nuove fonti di energia.

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Il Corso di Laurea

Il Corso di Studi triennale in Fisica e Tecnologie Avanzate ha il fine di fornire una preparazione equivalente a quella di analoghi titoli europei . L'obiettivo è quello di formare laureati con:

 

- una solida conoscenza di base della fisica classica e moderna;
- familiarità con il metodo scientifico;
- competenze operative e di laboratorio;
- buona conoscenza di strumenti matematici ed informatici;
- capacità di lavorare in autonomia ed in gruppo;
- un'adeguata professionalità per un immediato inserimento nel mondo del lavoro.

La struttura del corso è stata approvata dal Ministero dell'Università ed ulteriori dettagli sono disponibili presso il sito del MIUR.

Profilo culturale e professionale del corso di studio

Le caratteristiche peculiari di un laureato in Fisica includono la capacità di:

• individuare gli elementi essenziali che caratterizzano un processo;
• inquadrare tali elementi in modelli atti a descrivere, prevedere e controllare le caratteristiche del processo in modo quantitativo;
• fornire descrizioni quantitative dei modelli ricorrendo all'ausilio di conoscenze avanzate in campo matematico e all'uso di strumenti di calcolo numerico;
• riconoscere analogie in processi apparentemente diversi;
• progettare ed organizzare esperimenti e analizzarne i risultati;
• interpretare i dati sperimentali e confrontarli con le previsioni di modelli teorici.

Motivazioni del Corso

L'istituzione di un Corso di Studi di Primo Livello nella Classe di Scienze e Tecnologie Fisiche, da affiancare al Dottorato di Ricerca in Fisica Sperimentale, già attivo presso l'Università degli Studi di Siena, trae la sua origine da due motivazioni principali, entrambe di estrema attualità.

• La prima è legata alla penetrazione sempre maggiore delle nuove tecnologie in settori chiave della società, fra i quali :
  
  • i meccanismi di produzione innovativi ad alto contenuto tecnologico,
  • i nuovi mezzi di comunicazione e di informazione,
  • i metodi di indagine funzionale e diagnostica in campo medico e biologico,
  • i sistemi di monitoraggio e conservazione dei beni ambientali e culturali,
  • le nuove tecniche di produzione di energia ad alto rendimento e basso livello di emissioni nell'ambiente,
  • le tecniche di modellizzazione, per mezzo di simulazione al calcolatore, di sistemi complessi.
    In particolare, queste ultime metodologie, utilizzate da tempo dai fisici ( i quali hanno contribuito in misura determinante al loro sviluppo e perfezionamento) hanno trovato applicazione non solo in campo fisico, ma anche in altri settori. Un esempio, e' quello dello studio delle dinamiche economico- finanziarie, che ha dato origine ad una nuova disciplina : l'Econofisica. Questo processo di cambiamento ha prodotto una crescente domanda di profili professionali del tutto nuovi che richiedono un percorso formativo in grado di fornire un'adeguata preparazione nelle Discipline Fisiche
    
• La seconda motivazione è legata alla necessità, da tempo riconosciuta in tutti i paesi industrializzati, di mantenere un livello di eccellenza nella ricerca fondamentale ed applicata, con le conseguenti ricadute positive sulle iniziative produttive ad alto contenuto innovativo, che sole consentono un reale sviluppo e il mantenimento delle posizioni internazionali di grande prestigio economico e culturale.

La formazione di figure professionali che necessitano di una specifica formazione in Fisica sono legate alla richiesta di una solida base conoscitiva in campo scientifico, competenze specifiche nell'utilizzazione di strumentazione avanzata, nella progettazione e realizzazione di nuovi strumenti di indagine sperimentale, nell'analisi critica dei dati e nella messa a punto di metodologie di misura.
Alcuni esempi includono, oltre alla figura professionale dell?Esperto Qualificato in Radioprotezione prevista per legge a seguito della specializzazione in Fisica Sanitaria, quelle di esperti in:

• misure fisiche ad impatto di interesse ambientale e in medicina del lavoro,
• utilizzazione e nella progettazione di strumentazione biomedica,
• metrologia, misure di acustica, di rilevazione di campi elettromagnetici, monitoraggio di radiazioni ionizzanti e non ionizzanti,
• sistemi di acquisizione dati interfacciata a calcolatore,
• metodi di simulazione di sistemi complessi.

A queste figure professionali si aggiunge anche la possibilità di una formazione indirizzata verso l'insegnamento che avrebbe il suo naturale sbocco nella Scuola di Specializzazione per Insegnanti della scuola Secondaria (SSIS), già attiva presso il nostro Ateneo e che vede impegnati Docenti e Laboratori del Dipartimento di Fisica.

Uno sguardo al curriculum di studi proposto ne mostra il contenuto fortemente innovativo, imperniato su ben 9 corsi che richiedono esercitazioni di laboratorio e che sono stati concepiti avendo bene in mente le esigenze didattiche relative all'insegnamento di discipline in continua evoluzione e di estrema attualità in campo tecnologico. Le competenze, acquisite negli anni, dai docenti del Dipartimento di Fisica nella ricerca scientifica sperimentale, con la partecipazione attiva ed altamente significativa a grandi progetti di ricerca presso i maggiori laboratori internazionali e nazionali (vedi le pagine web sulle Attività di Ricerca del Dipartimento di Fisica) costituiscono un patrimonio di conoscenze che garantisce la formazione di giovani ben preparati sia a trovare soluzione a problemi che richiedono l'impiego delle più recenti tecnologie, sia ad affrontare la sfida della dura competizione in atto nella ricerca scientifica.

In questo senso, è utile ribadire la peculiarità della formazione del Fisico rispetto ad altre figure professionali in campo scientifico e tecnologico. Il Fisico è spesso chiamato a risolvere problemi la cui soluzione non è necessariamente individuabile ricorrendo all'aiuto di un qualche manuale applicativo o di un software già esistente, ma che richiede capacità di analisi e di sintesi per inquadrare il problema e risolverlo con l'uso di strumenti appropriati. L'identificazione di tali strumenti, sia di natura teorica che applicativa, è enormemente facilitata da una formazione universitaria di primo livello che garantisca delle basi conoscitive ampie e rigorose, unite al tempo stesso ad una solida esperienza di base, maturata dalla pratica di laboratorio e acquisita in corsi di studio progettati 'ad hoc'. Non è inutile ricordare che spesso l'innovazione tecnologica passa attraverso un processo in cui la non reperibilità di strumenti adatti a risolvere un dato problema, conduce alla necessità di inventare o sviluppare nuovi "strumenti", siano essi teorici, oppure legati ad una qualche tecnologia.

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