Università degli Studi di Perugia

• Fisica della Materia
• Metodi Matematici applicati alle Biotecnologie

Esame orale e Presentazione seminari individuali da parte degli studenti su argomenti inerenti il corso.

Riportato nel sito del CdL

Natura Ondulatoria della radiazione elettromagnetica.
Onde elettromagnetiche. Onde piane armoniche. Spettro della radiazione elettromagnetica. Interferenza, esperimento di Yuong. Interferenza a raggi multipli, reticolo di diffrazione, relazione di Bragg. Diffrazione da fenditure rettangolari e circolari. Riflessione e rifrazione, leggi di Snell, prisma e dispersione cromatica. Ottica geometrica, lenti e specchi. Strumenti ottici, occhio umano, lente di ingrandimento, microscopio.
Spettroscopia Brillouin e di Fotocorrelazione.

Introduzione alla meccanica quantistica
Natura particellare della radiazione elettromagnetica: effetto fotoelettrico, fotoni, dualismo onda-particella. Natura ondulatoria delle particelle: postulato di De Broglie, esperimento di Davisson e Germer, principio di indeterminazione di Heisenberg.

La teoria di Schrödinger della Meccanica Quantistica.
L'equazione di Schrödinger. Significato fisico della funzione d'onda. Valori di aspettazione. Equazione di Schrödinger indipendente dal tempo: potenziale nullo, gradino di potenziale, barriera di potenziale, buca di potenziale, buca di potenziale rettangolare, oscillatore armonico. STM e AFM in applicazioni biologiche. Atomi con un elettrone. Transizioni radiative.

Molecole, macromolecole e cristalli.
Legame ionico. Legame covalente e la ?linear combination of atomic orbitals?. Legame idrogeno. Legame di van der Waals. Legame metallico. Cristalli e reticoli cristallini. Gas di elettroni liberi. Struttura a bande: conduttori, isolanti e semiconduttori. Transizioni radiative. I quantum dots e la loro applicazione biologica. Introduzione alla Fisica della Materia Soffice.

Cristallografia di macromolecole.
La luce di sincrotrone. Cristallizzazione delle proteine. Cella unitaria e proprietà di simmetria dei cristalli di proteine. Esprimenti di diffrazione: condizione di Bragg, reticolo reciproco, sfera di Ewald, Fattore di Struttura, ricostruzione della mappa elettronica.

Natura Ondulatoria della radiazione elettromagnetica. Introduzione alla meccanica quantistica. La teoria di Schrödinger della Meccanica Quantistica. Molecole, macromolecole e cristalli. Cristallografia di macromolecole.

Sono previste lezioni frontali e semplici esperimenti dimostrativi.

P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci, Elettromagnetismo e ottica.
Atkins - Chimica Fisica, Zanichelli
R.Eisemberg, R.Resnick Quantum Physics of atoms, molecules, solids, nuclei, and particles, John Wiley &Sons
Alonso - Finn Fundamental University Physics, vol.III

Comprensione dei contenuti del corso e loro applicazione a problemi biotecnologici.

primo semestre

Martedì e giovedì dalle 11 alle 13

nessuna

Frequenza non obbligatoria.

Via del Giochetto. Aula 3

Martedì, dalle ore 17 alle ore 19

Dipartimento di Fisica, quarto piano, 075 585 2767

Tecniche di soluzione di equazioni alle differenze finite.Metodi grafici.Mappe cobweb.Studio delle principali biforcazioni.Modelli con tempo discreto lineari e non lineari del primo ordine: Dinamica di popolazioni di insetti in presenza e in assenza di competizione.Modelli descritti da equazioni differenziali: Aspetti di evoluzione.Modello di pesca e raccolto.
Metapopolazioni.Effetti di ritardo.Conigli di Fibonacci.Matrici di Leslie.Equazioni di Eulero-Lotka.
Dinamica delle popolazioni di specie interagenti.Interazione Host-Parassitoide.Equazione Preda-predatore di Lotka-Volterra.Risposta funzionale del predatore.Competizione.Modellizzazione di ecosistemi.Introduzione alla modellizzazione delle malattie infettive.Epidemia semplice S.I. Epidemia S.I.S.Epidemia S.I.R.Transizione di un sistema dallo stato epidemico a quello endemico.

Tecniche di soluzione di equazioni alle differenze finite,Dinamica di popolazioni costituite da una singola specie.Dinamica di popolazioni costituite da più specie tra loro interagenti.Modelli semplici di malattie infettive.

Lezioni.Esercitazioni.Ricevimento studenti.

Nicholas F.Britton "Essential Mathematical Biology".Springer

Capacità di descrivere i principali modelli matematici affrontati nel corso.In particolare,saper determinare l'evoluzione
delle soluzioni di tali modelli tramite l'analisi di stabilità degli stati stazionari.

consultare il link //biotecnologie.unipg.it/

consultare il link //biotecnologie.unipg.it/

Ricevimento studenti : martedi 17-18 , giovedi 17-18
presso Dipartimento di Matematica e Informatica IV piano

La frequenza è consigliata al fine di favorire le interazioni tra gli studenti e il docente

Aula 3 Via Del Giochetto Facoltà di Scienze MM FF NN