- Oggetto:
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Astronomia
- Oggetto:
Astronomy
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- MFN1083
- Docente
- Luisa Ostorero (Titolare)
- Corso di studio
- Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
- Anno
- 3° anno
- Periodo
- Primo semestre
- Tipologia
- A scelta dello studente
- Crediti/Valenza
- 4
- SSD attività didattica
- FIS/05 - astronomia e astrofisica
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
- Si consiglia la frequenza dell'insegnamento agli studenti e alle studentesse del terzo anno che abbiano frequentato gli insegnamenti, e possibilmente sostenuto gli esami, di "Istituzioni di matematiche e metodi statistici" e "Fisica con laboratorio".
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'insegnamento di Astronomia si propone di trasmettere agli studenti e alle studentesse di Scienze Naturali le conoscenze fondamentali dell'astronomia moderna.
Dopo una breve introduzione sullo sviluppo storico dell'astronomia, l'insegnamento presenta le principali proprietà dell'universo di cui facciamo parte, dalle scale planetarie fino a quelle cosmiche.
Al termine del semestre avra` luogo un'uscita didattica presso Infini.to - Planetario di Torino - Museo dell'Astronomia e dello Spazio "Attilio Ferrari", durante la quale verranno esplorati ed approfonditi i concetti appresi durante le lezioni; verranno anche effettuate osservazioni astronomiche dei pianeti, della Luna e di eventuali altri corpi celesti accessibili alle osservazioni nel giorno scelto per la visita.
The course "Astronomy" will teach the students of Natural Sciences the basics of modern astronomy.
After a short introduction on the history of Astronomy, the course will present the main properties of our Universe, from planetary scales to cosmic scales.
At the end of the term, the student will have the chance to visit Infini.to - Planetario di Torino - Museo dell'Astronomia e dello Spazio "Attilio Ferrari", to explore the topics they learned during the lectures and perform astronomical observations of planets, of the Moon, and possibly of other celestial bodies that will be observable on the day of the visit.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Acquisizione di una preparazione di base in astronomia fondamentale.
Ad esame superato, si saranno acquisite le conoscenze elementari di astronomia e astrofisica che consentono di comprendere la visione contemporanea dell'universo e dei corpi celesti.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Ad esame superato, si sapranno valutare e descrivere quantitativamente i fenomeni celesti.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Acquisizione di senso critico per la corretta interpretazione sia dei fenomeni astronomici e astrofisici che della letteratura del campo.
ABILITA` COMUNICATIVE
Acquisizione della capacita` di descrivere quantitativamente ed accuratamente i fenomeni astronomici e astrofisici, dalla scala del sistema solare alle scale cosmologiche.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
The student will acquire a solid foundation in Fundamental Astronomy.
Upon successful completion of the exam, the student will know the basics of astronomy and astrophysics which will enable him to understand the current view of the Universe and celestial bodies.
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Upon successful completion of the exam, the student will be able to evaluate and quantitatively describe the astronomical/astrophysical phenomenology.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
The student will acquire critical thinking skills, which will enable him/her to correctly interpret the astronomical/astrophysical phenomenology and the related literature.
COMMUNICATION SKILLS
The student will be able to describe the astronomical/astrophysical phenomenology in an appropriate and quantitative way, from the Solar System scales to cosmological scales.
- Oggetto:
Programma
I - INTRODUZIONE
Oggetto, metodo e fine dell'astronomia. Tappe principali della storia dell'astronomia. Interesse pratico e ideologico dell'astronomia.
II - ASTRONOMIA FONDAMENTALE
1. Generalita` sull'astronomica sferica.
Posizioni apparenti degli astri. Moti apparenti delle stelle, del Sole, della Luna e dei pianeti. La sfera celeste. Sistemi di coordinate. Fenomeni legati alla rotazione diurna della sfera celeste. Utilizzo del programma gratuito e open-source "Stellarium" per simulare la volta celeste sul proprio computer e sullo smartphone.
2. Moti della Terra.
Moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole: successione delle stagioni terrestri. Moto di rotazione della Terra intorno al suo asse. Precessione e nutazione dell'asse terrestre.3. Moti apparenti e reali dei pianeti.
Moti apparenti dei pianeti. Sistemi del mondo di Tolomeo e Copernico. Spiegazione dei moti apparenti dei pianeti. Leggi di Keplero. Legge di gravitazione universale di Newton. Determinazione delle masse dei corpi celesti.
4. Determinazione delle distanze, delle dimensioni e della forma dei corpi celesti.
Determinazione del raggio terrestre. Triangolazioni. Forma della Terra. Determinazione delle distanze dei corpi celesti: parallassi. Unita` di distanza in astronomia.
5. Moti della Luna.
Orbita della Luna. Moto di rotazione della Luna. Fasi lunari. Occultazioni lunari: eclissi di Sole. Eclissi di Luna. La Luna e le maree.
III - IL SISTEMA SOLARE
Struttura e formazione del sistema solare. Proprieta` fisiche dei pianeti del sistema solare. Corpi minori del sistema solare: asteroidi, comete, polvere interplanetaria. Meteore e meteoriti.
IV - IL SOLE E LE STELLE
1. Elementi di fotometria e spettroscopia astronomica.
Radiazione elettromagnetica studiata dall'astrofisica. Radiazione termica e spettro di corpo nero: legge di Wien. Determinazione di temperatura, composizione chimica e densita` dei corpi celesti. Strumenti astrofisici e metodi di osservazione: l'occhio umano e i telescopi.
2. Il Sole.
Spettro solare. Struttura del Sole e sua fonte di energia.
3. Le stelle.
Distanze delle stelle. Stelle singole, binarie e multiple. Dimensioni, temperatura e luminosita` delle stelle. Masse delle stelle. Composizione delle stelle. Spettri e classificazioni spettrali delle stelle. Il diagramma di Hertzprung-Russel e l'evoluzione stellare.
V - GALASSIE E COSMOLOGIA1. La nostra galassia: la Via Lattea.
Struttura e composizione della Via Lattea.
2. Le galassie esterne.
Storia della scoperta e stato dell'arte. Le distanze delle galassie: "red-shift" e legge di Hubble. L'espansione dell'Universo. I telescopi come macchine dello spazio-tempo. Morfologia delle galassie. Galassie e materia oscura.
3. Struttura su grande scala dell'Universo.
Gruppi e ammassi di galassie. Materia oscura in ammassi di galassie. La ragnatela cosmica: cenni sul modello di formazione della struttura su grande scala dell'universo.I - INTRODUCTION
Subject and goals of Astronomy. Short history of Astronomy. Relevance of Astronomy.
II - FUNDAMENTAL ASTRONOMY
1. Basics of spherical astronomy.
Apparent position of celestial bodies. Apparent motion of the stars, the Sun, the Moon, and the planets. The celestial sphere. Coordinate systems. Effects of the Earth rotation.Use of the free, open-source software "Stellarium" to simulate the sky on computers and smartphones.
2. The motion of the Earth.
Earth's revolution around the Sun; Earth's seasons. Earth's rotation around its own axis. Axial precession and nutation.3. Apparent motion and real motion of planets.
Apparent motion of planets. Ptolemaic system and Copernican system. Explanation of the apparent motion of planets. Kepler's laws. Newton's law of universal gravitation. Determination of the masses of celestial bodies.
4. Determination of distances, sizes, and shapes of celestial bodies.
Determination of the Earth radius. Triangulation. Shape of the Earth. Determination of the distances of celestial bodies: parallaxes. Distance units in astronomy.
5. The motion of the Moon.
Orbit of the Moon. Rotation of the Moon. Moon phases. Lunar occultations: Solar eclipses. Lunar eclipses. The Moon and the ocean tides.
III - THE SOLAR SYSTEM
Structure and formation of the Solar System. Physical properties of the planets in the Solar System. Minor bodies of the Solar System: asteroids, comets, interstellar dust. Meteoroids e meteorites.
IV - SUN AND STARS
1. Basics of astronomical photometry and spectroscopy.
Elettromagnetic radiation investigated in Astrophysics. Thermal radiation and blackbody spectrum: Wien's law. Determination of the temperature, chemical composition, and density of celestial bodies. Astrophysical instruments and observation methods: the human eye and the telescopes.
2. The Sun.
The spectrum of the Sun. Structure of the Sun and energy reservoir.
3. The stars.
Star distances. Stars, binary stars and multiple star systems. Size, temperature, and luminosity of stars. Star masses. Composition of stars. Star spectra and spectral classification. The Hertzprung-Russel diagram e the evolution of stars.
V - GALAXIES AND COSMOLOGY
1. Our own galaxy: the Milky Way.
Structure and composition of the Milky Way.
2. External galaxies.
History of the discovery and current understanding. The distances of galaxies: "red-shift" and Hubble's law. The expansion of the Universe. Telescopes as space-time machines. Morphology of galaxies. Galaxies and dark matter.
3. Large scale structure of the Universe.
Galaxy groups and clusters. Dark matter in clusters of galaxies. The cosmic web: basics of hierarchical structure formation in the Universe.- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Durante l’AA 2023-24, le lezioni saranno svolte in presenza.
L'insegnamento di Astronomia sara` erogato dalla docente in modalità tradizionale: le lezioni verranno tenute utilizzando la lavagna. Diapositive di supporto alle lezioni verranno proiettate (e rese disponibili agli studenti come "Materiale Didattico") per mostrare principalmente immagini astronomiche, difficilmente riproducibili alla lavagna.
Le diapositive mostrate a lezione, cosi' come le note manoscritte delle lezioni degli anni accademici precedenti, sono disponibili in forma di file PDF nella cartella del "Materiale Didattico" relativa a ciascun anno accademico.
L’insegnamento prevede anche un'escursione didattica presso "Infini.to - Planetario di Torino, Museo dell'Astronomia e dello Spazio". Lo svolgimento di tale attività è subordinato alla disponibilità di fondi da parte del Corso di Laurea.
During Academic Year 2023-24, the lectures will be delivered in presence.
The lectures of the Astronomy course will be delivered as follows: the teacher will write all the useful information either on the blackboard or on the virtual board, while discussing and explaining the lecture topics. Slides will be used only as a support to the lectures, mostly to show astronomical images that cannot easily be drawn on the blackboard.
All the slides shown during the lectures, as well as the hand-written notes of the lectures of previous academic years, will be available to the students as PDF files on the course website.
The course may include a visit to "Infini.to - Planetarium of Turin, Museum of Astronomy and Space", provided that funds are available from the Bachelor Program.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Durante l'anno accademico 2023-24 gli esami di Astronomia saranno svolti in presenza.
L'esame di Astronomia prevede due prove: una prova scritta ed una prova orale.
- La prova scritta consiste in una serie di esercizi e domande volta a verificare le conoscenze di base del corso. Il tempo a disposizione per lo svolgimento di questa prova e` di 2 ore. Si considera "superata" con un punteggio di 18/30 e "non superata" con un punteggio pari o inferiore a 17/30. Per ottenere un punteggio di 18/30 occorre rispondere correttamente ad almeno metà dei quesiti più uno (tipicamente, tre quesiti su cinque oppure quattro quesiti su sei). Chi supera la prova scritta può accedere alla seconda prova in un appello a scelta all'interno della stessa sessione di esami. Il punteggio conseguito nella prima prova non ha effetti sulla votazione finale.
- La prova orale è articolata come segue.
Al/la candidato/a vengono poste domande su alcuni degli argomenti che sono parte del programma svolto. La prova è valutata in trentesimi. Per superarla occorre conseguire un punteggio di almeno 18/30.Informazioni pratiche per le prove d'esame
E` necessario iscriversi sia alla prova scritta che alla prova orale.
Per sostenere la prova scritta, occorre presentarsi nell'aula in cui si svolgerà l'esame muniti di fogli protocollo (o fogli bianchi formato A4), penna e calcolatrice scientifica. Non viene consentito l'uso di telefoni cellulari né di qualsiasi altro dispositivo elettronico.
Per la prova orale, l'elaborazione delle risposte ai quesiti posti dalla docente prevede l'utilizzo della lavagna.
During Academic Year 2023-24, the exams of the course "Astronomy" will take place in presence.
The Astronomy exam is composed of two tests.
The first test is a written test, including exercises and questions, on the basic contents of the course. The time available for the test is 2 hours. The student will pass the test if he/she gets a grade equal to or greater than 18/30. To get a grade of 18/30, the student has to correctly answer at least half of the questions plus one (typically, three questions out of five, or four questions out of six). The students who pass this test can take the second test. The grade of the first test will not affect the final grade of the exam.
The second test is an oral exam. The teacher will ask the student questions on some of the topics that are part of the course program. The student will have to use the board. The grade can vary between 18/30 and 30/30 cum laude.
Practical information for the exam
It is mandatory to register for both the written test and the oral test.
The written test is carried out in a lecture hall. The student has to bring his/her own paper sheets, pen, and scientific calculator. Any other electronic device (including mobile phones) is not allowed.
The oral test is carried out in a lecture hall. The student makes use of the blackboard to answer the teacher's questions.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- An introduction to the Solar System
- Anno pubblicazione:
- 2018
- Editore:
- Cambridge University Press
- Autore:
- D. A. Rothery, N.McBride & I. Gilmour
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- An introduction to Sun and Stars
- Anno pubblicazione:
- 2015
- Editore:
- Cambridge University Press
- Autore:
- J. Simon Clark, S.F. Green, M.H. Jones & U. Kolb
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Galaxies in the Universe - An Introduction
- Anno pubblicazione:
- 2018
- Editore:
- Cambridge University Press
- Autore:
- L.S. Sparke & S.J. Gallagher
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Astronomia Generale
- Anno pubblicazione:
- 1984
- Editore:
- Editori Riuniti
- Autore:
- P. Bakulin, E. Kononovic & V. Moroz
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
Il corso non ha un unico testo di riferimento, ma un insieme di testi (motivo per cui si consiglia fortemente la frequenza delle lezioni).
D. A. Rothery, N.McBride & I. Gilmour , "An introduction to the Solar System", Cambridge University Press
J. Simon Clark, S.F. Green, M.H. Jones & U. Kolb - "An introduction to Sun and Stars", Cambridge University Press
L.S. Sparke & S.J. Gallagher - "Galaxies in the Universe - An Introduction", Cambridge University Press
P. Bakulin, E. Kononovic & V. Moroz - "Astronomia Generale", Editori Riuniti
S. Starulino & B. Olmi - "Astronomia per gli studenti di Scienze della Formazione Primaria", Zanichelli
D. A. Rothery, I. Gilmour & M. A. Sephton - "An Introduction to Astrobiology", Cambridge University Press
Most of the course is based on the following books:
D. A. Rothery, N.McBride & I. Gilmour , "An introduction to the Solar System", Cambridge University Press
J. Simon Clark, S.F. Green, M.H. Jones & U. Kolb - "An introduction to Sun and Stars", Cambridge University Press
D. A. Rothery, I. Gilmour & M. A. Sephton - " An Introduction to Astrobiology", Cambridge University Press
L.S. Sparke & S.J. Gallagher - "Galaxies in the Universe - An Introduction", Cambridge University Press
P. Bakulin, E. Kononovic & V. Moroz - "Astronomia Generale", Editori Riuniti
- Oggetto:
Note
La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata, soprattutto per il fatto che non esiste un unico testo di riferimento per il corso.
Per affrontare il corso, sono indispensabili:
- Alcune nozioni di matematica e trigonometria che si considerano acquisite nelle scuole primarie, secondarie inferiori e secondarie superiori. In particolare, risulta essenziale la conoscenza di: operazioni (addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione); espressioni algebriche; proprieta` di potenze e logaritmi; funzioni seno, coseno e tangente; proprieta` dei triangoli rettangoli e teorema di Pitagora; angoli formati da due rette parallele tagliate da una trasversale.
- Le conoscenze di Fisica acquisite nel corso di Fisica con Laboratorio. In particolare, risultano indispensabili le nozioni di: dimensioni delle grandezze fisiche e unita` di misura; somma e sottrazione di vettori; principi della dinamica; cinematica: moto rettilineo uniforme, moto circolare uniforme e moto uniformemente accelerato.
Class attendance is not mandatory, however it is strongly recommended. The lectures are drawn from a number of textbooks: taking lecture notes is thus essential.
Basic knowledge of Mathematics and Physics is required to proficiently attend the course.
- Oggetto:
Orario lezioni
Lezioni: dal 13/10/2023 al 19/01/2024
Nota: Le lezioni di Astronomia si terranno il lunedi` e il venerdi` nei seguenti orari e aule:
- Lunedi`, ore 14-16, Auletta I dell'Orto Botanico (eccezioni: no lezione il 30/10 e il 6/11/2023; lezione in Auletta II il 20/11 e il 27/11; lezione in Aula B Lenti il 4/12);
- Venerdi`, ore 16-18, Aula A Lenti, C.so Raffaello 30 (eccezioni: no lezione il 27/10; lezione dalle 14 alle 16 l'1/12 e dal 15/12 a fine corso).Le lezioni avranno inizio venerdì 13 ottobre.
- Registrazione
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- Oggetto:
