ID:
76696
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
60
CFU:
6
Url:
SCIENZE GEOLOGICHE/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (24/02/2025 - 06/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Lo scopo del corso è l’apprendimento di conoscenze fondamentali di interazione luce visibile e raggi X con i minerali unito all’acquisizione delle abilità di identificare e descrivere i minerali nei contesti geologici e nei relativi processi di formazione e trasformazione sia naturali che artificiali.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- comprensione dei fenomeni legati alla propagazione della luce visibile nei minerali;
- comprensione dei fenomeni derivanti dalla interazione dei raggi X con i minerali.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- esecuzione delle principali osservazioni per il riconoscimento dei minerali in sezione sottile al microscopio ottico in luce polarizzata;
- interpretazione delle analisi eseguite tramite diffrazione dei raggi X.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- comprensione dei fenomeni legati alla propagazione della luce visibile nei minerali;
- comprensione dei fenomeni derivanti dalla interazione dei raggi X con i minerali.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- esecuzione delle principali osservazioni per il riconoscimento dei minerali in sezione sottile al microscopio ottico in luce polarizzata;
- interpretazione delle analisi eseguite tramite diffrazione dei raggi X.
Prerequisiti
Conoscenze di base acquisite dalla scuola superiore e/o dalla frequenza dei corsi di Matematica (proprietà ed operazioni semplici con i vettori; principali funzioni trigonometriche; cenni sui numeri complessi), Chimica (modelli atomici e struttura elettronica degli atomi; elementi e tavola periodica; peso atomico e molecolare, mole; potenziale di ionizzazione, elettronegatività, numeri di ossidazione; legame chimico; equilibri di fase e chimico; principi di termodinamica; energia libera di Gibbs), Fisica I (grandezze scalari e vettoriali; unità di misura; energia potenziale e meccanica; capacità termica e calore specifico; principi della termodinamica), Geologia I (interno della Terra; introduzione alle rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie; introduzione ai processi magmatici, sedimentari e metamorfici) e Fisica II (cenni sui campi elettrici e magnetici).
Metodi didattici
Lezioni frontali (in aula e a distanza), su tutti gli argomenti, svolte con l’ausilio di presentazioni su schermo e lavoro alla lavagna; gli studenti vengono regolarmente interpellati per la verifica della comprensione degli argomenti trattati.
Esercitazioni presso il Laboratori di Microscopia Ottica sul blocco di argomenti 1. Il docente/tutor illustra le osservazioni da svolgere ed assiste gli studenti nell'acquisire capacità operativa al microscopio ottico.
Esercitazioni presso i Laboratori di Diffrattometria (polveri e cristallo singolo) sul blocco di argomenti 2. Il docente/tutor descrive agli studenti la strumentazione complessa poi illustra e coordina l’esecuzione delle misure e coinvolge gli studenti nella interpretazione preliminare dei dati registrati.
Esercitazioni presso il Laboratori di Microscopia Ottica sul blocco di argomenti 1. Il docente/tutor illustra le osservazioni da svolgere ed assiste gli studenti nell'acquisire capacità operativa al microscopio ottico.
Esercitazioni presso i Laboratori di Diffrattometria (polveri e cristallo singolo) sul blocco di argomenti 2. Il docente/tutor descrive agli studenti la strumentazione complessa poi illustra e coordina l’esecuzione delle misure e coinvolge gli studenti nella interpretazione preliminare dei dati registrati.
Verifica Apprendimento
Le prove d’esame sono finalizzate a verificare l’apprendimento e le abilità degli studenti durante lo svolgimento del corso ed al termine dello stesso.
E' prevista una prova parziali in itinere per gli argomenti della parte 1 (circa metà Aprile) mentre la parte 2 è oggetto delle prove durante la sessione di esami. Si prevedono 8 quesiti ciascuno. Le prove sono svolte di norma in forma scritta. Per ciascuna prova scritta è concesso un tempo di 2-2 ½ ore. Alternativamente le prove possono essere svolte in forma orale, anche in modalità online ed anche in forma di domande con risposta multipla. Prove di recupero sono previste di norma durante le sessioni di esame. Gli esiti delle prove sono comunicati agli studenti al termine del modulo di insegnamento. Le prove scritte (o orali) sono valutate in trentunesimi e ripartite in tre categorie: i) superata con voto sufficiente (> 18 o più alto), ii) non superata con voto leggermente insufficiente ma integrabile con colloquio orale e iii) non superata con voto molto insufficiente. La prova ‘in itinere’ relativa a ciascuna parte può essere anche sostenuta come prova orale. In aggiunta ai due parziali (scritti e/o orali) è previsto come ultima prova scritta un esercizio su un diffrattogramma. Il voto finale assegnato allo studente risulterà dalla media dei voti attribuiti alle quattro prove parziali (scritte, eventualmente integrate da orali), due relative al presente modulo e due per il secondo modulo, pesata per ¾ e dal voto assegnato alla prova del diffrattogramma, al termine del secondo modulo, pesato ¼.
E' prevista una prova parziali in itinere per gli argomenti della parte 1 (circa metà Aprile) mentre la parte 2 è oggetto delle prove durante la sessione di esami. Si prevedono 8 quesiti ciascuno. Le prove sono svolte di norma in forma scritta. Per ciascuna prova scritta è concesso un tempo di 2-2 ½ ore. Alternativamente le prove possono essere svolte in forma orale, anche in modalità online ed anche in forma di domande con risposta multipla. Prove di recupero sono previste di norma durante le sessioni di esame. Gli esiti delle prove sono comunicati agli studenti al termine del modulo di insegnamento. Le prove scritte (o orali) sono valutate in trentunesimi e ripartite in tre categorie: i) superata con voto sufficiente (> 18 o più alto), ii) non superata con voto leggermente insufficiente ma integrabile con colloquio orale e iii) non superata con voto molto insufficiente. La prova ‘in itinere’ relativa a ciascuna parte può essere anche sostenuta come prova orale. In aggiunta ai due parziali (scritti e/o orali) è previsto come ultima prova scritta un esercizio su un diffrattogramma. Il voto finale assegnato allo studente risulterà dalla media dei voti attribuiti alle quattro prove parziali (scritte, eventualmente integrate da orali), due relative al presente modulo e due per il secondo modulo, pesata per ¾ e dal voto assegnato alla prova del diffrattogramma, al termine del secondo modulo, pesato ¼.
Testi
Testi utili per lo studio:
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
NESSE - Introduction to Optical Mineralogy - Oxford University Press, 1991.
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
NESSE - Introduction to Optical Mineralogy - Oxford University Press, 1991.
Contenuti
Parte 1: Generalità radiazione elettromagnetica e luce visibile. Onde. Ottica mezzi isotropi (riflessione, rifrazione, legge di Snell). Indice di rifrazione. Polarizzazione luce. Assorbimento luce (legge Lambert-Beer; colore e pleocroismo; teorie campo cristallino, trasferimento di carica e banda). Mezzi otticamente isotropi ed anisotropi. Il microscopio ottico polarizzante. Birifrazione (esperienza romboedro calcite; onde piane e raggi ordinario e straordinario; relazioni con struttura cristallina). Indicatrici ottiche (principio di Neumann; i.o. uniassica e biassica; asse ottico, normale ottica, piano degli assi ottici; sezioni cicliche e di massima birifrangenza). Colori di interferenza (esperienza cuneo di quarzo; ritardo; analisi della formazione dei c.d.i.; equazione intensità all'uscita dall'analizzatore; tavola di Michel-Levy; lamine ausiliarie). Tipo ed angolo di estinzione. Osservazioni in luce convergente. Figure di interferenza di cristalli uniassici e biassici. Segno ottico. Esercitazioni microscopio ottico.[totale 1: 30 ore] Parte 2: Introduzione studio cristallografico dei minerali. Produzione raggi X (tubo a raggi X; spettro di emissione; cenni luce di sincrotrone). Interazione raggi X-materia. Equazione onda come numero complesso (cenni trasformata di Fourier). Diffrazione dei raggi X (fattore di diffusione; condizioni di Laue; equazione di Bragg; reticolo reciproco e relazioni con il diretto; sfera di Ewald; fattore di struttura; problema della fase; estinzioni sistematiche). Metodologie sperimentali cristallografia a raggi X (rivelatori per raggi X; cenni sui metodi a cristallo singolo; diffrazione da campione policristallino). Diffrattometri a cristallo singolo e su campione policristallino. Esercitazioni diffrattogrammi polveri. Individuazione della fase cristallina incognita ed indicizzazione. [totale 2: 30 ore]
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
SCIENZE GEOLOGICHE
Laurea
3 anni
No Results Found
Persone
Persone (3)
No Results Found