Processi radiativi in astrofisica
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'obiettivo dell'insegnamento è fornire una conoscenza approfondita dei processi radiativi rilevanti per fenomeni astrofisici, così da conoscere meccanismi di emissione, assorbimento e scattering di fotoni da gas e polvere in tutto lo spettro elettromagnetico (radio, ottico, infrarosso, X, gamma)
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso ogni studente/ssa saprà:
1) risolvere il trasporto radiativo sia per il continuo che per le linee atomiche/molecolari;
2) calcolare le condizioni di eccitazione del gas in diversi range energetici;
3) utilizzare lo spettro elettromagnetico per comprendere le proprietà fondamentali del mezzo emittente/assorbente;
4) identificare un ampio insieme di processi radiativi all'interno del mezzo interstellare (ISM)
1) risolvere il trasporto radiativo sia per il continuo che per le linee atomiche/molecolari;
2) calcolare le condizioni di eccitazione del gas in diversi range energetici;
3) utilizzare lo spettro elettromagnetico per comprendere le proprietà fondamentali del mezzo emittente/assorbente;
4) identificare un ampio insieme di processi radiativi all'interno del mezzo interstellare (ISM)
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Richiami di elettrodinamica. Eq. di Maxwell e onde elettromagnetiche
Radiazione da carica accelerata. Formula di Larmor. Ciclotrone - esempi astrofisici
Scattering Thomson e Rayleigh - esempi astrofisici
Trasporto radiativo (continuo) - esempi astrofisici
Righe di emissione e assorbimento - esempi astrofisici
Transizioni radiative in atomi - esempi astrofisici
Transizioni radiative in molecole - esempi astrofisici
Eccitazione di riga e ricombinazione - esempi astrofisici
Trasporto radiativo (riga) - esempi astrofisici
Emissione di bremsstrahlung - esempi astrofisici
Richiami di relatività ristretta - esempi astrofisici
Emissione di sincrotrone - esempi astrofisici
Scattering Compton e Compton inverso - esempi astrofisici
Mezzo interstellare (ISM)
Accenni di astrochimica
Radiazione da carica accelerata. Formula di Larmor. Ciclotrone - esempi astrofisici
Scattering Thomson e Rayleigh - esempi astrofisici
Trasporto radiativo (continuo) - esempi astrofisici
Righe di emissione e assorbimento - esempi astrofisici
Transizioni radiative in atomi - esempi astrofisici
Transizioni radiative in molecole - esempi astrofisici
Eccitazione di riga e ricombinazione - esempi astrofisici
Trasporto radiativo (riga) - esempi astrofisici
Emissione di bremsstrahlung - esempi astrofisici
Richiami di relatività ristretta - esempi astrofisici
Emissione di sincrotrone - esempi astrofisici
Scattering Compton e Compton inverso - esempi astrofisici
Mezzo interstellare (ISM)
Accenni di astrochimica
Prerequisiti
Conoscenze di analisi matematica. Conoscenze di fisica classica (meccanica, elettromagnetismo, termodinamica), meccanica quantistica (gas), basi di astronomia
Metodi didattici
Lezioni alla lavagna, con l'ausilio di numerose slides
Materiale di riferimento
Rybicki & Lightman - "Radiative Processes in Astrophysics" - Vch Pub
Draine - "Physics of the Interstellar and Intergalactic Medium" - Princeton Series in Astrophysics
Williams - "Introduction to the interstellar medium" - Cambridge University Press
Lezioni online su trasporto radiativo del Prof. Dullemond (https://www.ita.uni-heidelberg.de/~dullemond/lectures/radtrans_2013/index.shtml)
Draine - "Physics of the Interstellar and Intergalactic Medium" - Princeton Series in Astrophysics
Williams - "Introduction to the interstellar medium" - Cambridge University Press
Lezioni online su trasporto radiativo del Prof. Dullemond (https://www.ita.uni-heidelberg.de/~dullemond/lectures/radtrans_2013/index.shtml)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame verte in una discussione orale relativa ai temi dell'insegnamento della durata di circa 60 minuti. Gli studenti possono decidere di iniziare l'esame discutendo un'immagino o uno spettro di dati astrofisici di loro scelta.
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Ufficio 1/010, primo piano, Dipartimento di Fisica, via Celoria 16