Vai al contenuto principale
Coronavirus: aggiornamenti per la comunità universitaria / Coronavirus: updates for UniTo Community
Oggetto:
Oggetto:

Astronomia

Oggetto:

Astronomy

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MFN1083
Docente
Prof. Luisa Ostorero (Titolare del corso)
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 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 di Scienze Naturali le conoscenze fondamentali dell'astronomia moderna.

Dopo una breve introduzione sullo sviluppo storico dell'astronomia, l'insegnamento presenta le principali proprieta` dell'universo di cui facciamo parte, dalle scale planetarie fino a quelle cosmiche.

 

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.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Acquisizione di una preparazione di base in astronomia fondamentale.

Ad esame superato, lo studente avra` acquisito 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, lo studente sapra' 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 COSMOLOGIA

1. 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 22-23, le lezioni saranno svolte in presenza. Modalità didattiche alternative (streaming) potranno essere introdotte a seguito di nuove raccomandazioni di Ateneo in relazione allo stato della pandemia Covid-19.

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  per gli studenti in forma di file PDF nella cartella del "Materiale Didattico" relativa a ciascun anno accademico.

 

During Academic Year 2022-23, the lectures will be delivered in presence. Alternative teaching methods (streaming) may be set up in case of new University recommendations related to the Covid-19 pandemic.

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.

 

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

Durante l'anno accademico 2022-23 gli esami di Astronomia saranno svolti in presenza, con la sola eccezione degli studenti che autodichiarano, in relazione al Covid-19, fragilità personale o positività. Modalità alternative (online) potranno nessere introdotte a seguito di nuove raccomandazioni di Ateneo in relazione all'evoluzione della pandemia da Covid-19.

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 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 2022-23, the exams of the course "Astronomy" will take place in presence, with the sole exception of students who are more likely to develop serious illness from Covid-19 or who tested positive to Covid-19. Alternative (online) methods may be set up in case of new University recommendations related to the Covid-19 pandemic.

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 lezioniV

Lezioni: dal 14/10/2022 al 16/01/2023

Nota: Le lezioni dell'insegnamento "Astronomia" si terranno:
- tutti i lunedì dal 17 ottobre 2022 al 16 gennaio 2023 inclusi, con l'eccezione di lunedì 21 novembre, presso l'aula Lenti - A (via Michelangelo 27, Torino; ingresso: c.so Raffaello 30, Torino) in orario 14-16;
- venerdì 14 ottobre, presso l'aula Lenti - A (via Michelangelo 27, Torino; ingresso: c.so Raffaello 30, Torino) in orario 14-16;
- venerdì 21 e 28 ottobre e venerdì 4 novembre, presso l'aula C del Dipartimento di Fisica (Via Giuria 1; piano terra), in orario 11-13;
- venerdì 11 novembre e venerdì 2 dicembre, presso l'aula Wick del Dipartimento di Fisica (Via Giuria 1; piano primo), in orario 11-13.

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 05/10/2022 14:35
    Non cliccare qui!