FISICA APPLICATA
Modulo: FISICA APPLICATA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Fondamenti di Matematica e Fisica
Equazioni, Proporzioni, Potenze, Notazione scientifica, Superfici e volumi, Percentuale, Funzioni, Sistemi di riferimento, Esponenziale e logaritmo, Funzioni trigonometriche, Grandezze fisiche: scalari e vettoriali; Sistemi di unità di misura (SI e conversioni); Errori e incertezze di misura; Operazioni con vettori. Applicazione biomedica: importanza della precisione nelle misure dosimetriche.
Meccanica del Punto Materiale
Cinematica: moto rettilineo e circolare; Dinamica: principi della dinamica di Newton; Forze fondamentali: peso, attrito, forza elastica, centripeta, gravità. Applicazione: movimento di componenti meccanici nelle apparecchiature di radioterapia.
Equilibrio, Lavoro ed Energia
Statica dei corpi rigidi: momento di una forza, leve, baricentro e stabilità; Condizioni di equilibrio; Lavoro meccanico, potenza, rendimento; Energia cinetica e potenziale; Conservazione dell’energia meccanica. Applicazione: equilibrio meccanico nei dispositivi radiologici.
Fluidi e Calore
Stati di aggregazione e densità; Pressione, principio di Pascal e di Archimede; Fluidi in moto: portata, continuità, Bernoulli, viscosità e legge di Hagen–Poiseuille; Calore, temperatura, calore specifico e capacità termica; Cambiamenti di stato e calore latente; Trasmissione del calore. Applicazione: flusso sanguigno e scambio termico nei tessuti.
Gas, Elettricità e Magnetismo
Gas perfetti: equazione di stato e diagramma P–V; Mole, massa atomica, miscele di gas; Proprietà elettriche della materia: carica elettrica, conduttori e isolanti; Legge di Coulomb, campo elettrico, potenziale elettrico; Condensatore e capacità. Applicazione: principio di funzionamento dei rivelatori ionizzanti.
Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
Corrente elettrica, tensione, resistenza, legge di Ohm; Corrente alternata e continua, effetto Joule; Campo magnetico, forza su correnti e cariche in moto; Induzione elettromagnetica; Onde meccaniche ed elettromagnetiche; Suono, effetto Doppler, spettro EM, riflessione e rifrazione della luce, lenti sottili. Applicazione: onde ultrasonore in ecografia e radiazioni EM nella diagnostica per immagini.
Radiazioni e Strumentazione Digitale
Radiazioni ionizzanti e decadimenti radioattivi; Produzione e caratteristiche dei raggi X; Assorbimento e attenuazione dei raggi X; Formazione dell’immagine radiologica; Rappresentazione binaria e conversione A/D e D/A; Errori di quantizzazione, teorema del campionamento, aliasing; Imaging digitale e risoluzione dell’immagine. Applicazione: principi fisici dell’imaging radiologico e CT.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche:
Richiami dalle equazioni di Maxwell e significato fisico dei campi elettrici e magnetici.
Passaggio dal modello dei campi al modello circuitale concentrato (condizioni di
quasi-stazionarietà). Grandezze fondamentali: tensione, corrente, potenza, energia.
Componenti elementari: resistenze, capacità, induttanze. Leggi di Kirchhoff, principio
di sovrapposizione, impedenza complessa. Unità di misura (SI) e strumenti
base di laboratorio.
Esercitazione: verifica sperimentale della legge di Ohm e delle leggi di Kirchhoff con
strumenti portatili.
Errori e incertezze di misura:
Classificazione degli errori: sistematici, casuali, grossolani. Concetti di accuratezza,
precisione, sensibilità, risoluzione. Propagazione degli errori in misure indirette e
derivate (somme, prodotti, rapporti, potenze). Esempi pratici: calcolo della resistenza
da R = V/I, potenza P = V × I. Statistica di base: media, deviazione
standard, incertezza combinata.
Esercitazione: misura di tensione e corrente in un circuito resistivo e valutazione
dell’incertezza su R e P.
Strumenti analogici di misura:
Principio di funzionamento degli strumenti a bobina mobile. Voltmetri e amperometri:
modelli equivalenti, resistenza interna, errori di inserzione. Misure in DC e
AC, portata, fondo scala, calibrazione. Introduzione ai ponti di misura (Wheatstone,
Maxwell).
Esercitazione: uso pratico di voltmetro e amperometro. Determinazione sperimentale
della resistenza interna degli strumenti. Bilanciamento di un ponte di
Wheatstone.
Misura digitale e acquisizione dati:
Architettura di una catena di acquisizione digitale: sensore, condizionamento, conversione
A/D, elaborazione. Campionamento dei segnali: frequenza di campionamento,
aliasing, teorema di Nyquist-Shannon. Quantizzazione: numero di bit, errore
di quantizzazione, SNR. Effetti di sottocampionamento e artefatti su segnali monodimensionali
e immagini/video.
Esercitazione: simulazione del campionamento di un segnale sinusoidale in MATLAB
o Python. Osservazione dell’aliasing e della quantizzazione su forme d’onda acquisite con oscilloscopio digitale.
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
CHIMICA GENERALE
Struttura dell’atomo. nucleo, elettroni, Numero atomico e numero di massa. Orbitali e orbitali
ibridi. Localizzazione degli elettroni.
Il sistema periodico. Proprietà periodiche e struttura atomica degli elementi. Regola dell’ottetto.
Potenziale di ionizzazione e affinità per l’elettrone. Anioni e cationi.
Gli isotopi. Il peso atomico. Isotopi stabili e radioattivi.
I legami chimici. Legame ionico. Legame covalente. Energie, lunghezze e angoli di legame.
Elettronegatività. Legami elettrostatici deboli intermolecolari. Numero di ossidazione. Valenza. Definizione di mole. Numero di Avogadro.
Gli stati della materia e i passaggi di stato. Lo stato gassoso. Leggi dei gas. Temperatura critica.
Lo stato liquido. Proprietà dei liquidi. Tensione di vapore. Ebollizione. Calore specifico. Calore
latente di evaporazione. Lo stato solido. Stato gassoso, proprietà dei gas, equazione dei gas
Le soluzioni. L’acqua come solvente. Solventi polari e apolari.
Soluzioni acquose di gas. Effetto di temperatura e pressione sulla solubilità dei gas: embolia
gassosa.
Concentrazione di una soluzione e sue modalità di definizione.
Proprietà colligative delle soluzioni. Pressione osmotica. Soluzioni isotoniche, ipertoniche e
ipotoniche. Soluzioni fisiologiche.
Acidi e basi. Prodotto ionico dell’acqua, pH. Definizione di acido e base secondo Arrhenius,
Bronsted. Coppie coniugate acido-base. Costante di dissociazione, pka. Forza degli acidi. Acidi
proliprotici. Acidità attuale e totale di una soluzione. Sistemi tampone.
Reazioni di ossidoriduzione, potenziali standard di riduzione.
CHIMICA ORGANICA
Unicità delle proprietà del carbonio. Formule brute, di struttura, razionali, semplificate.
Ibridazione dell’atomo di carbonio.
Idrocarburi alifatici. Alcani e cicloalcani, alcheni e alchini. Proprietà fisiche e reattività.
Idrocarburi aromatici. Delocalizzazione degli elettroni. Benzene e idrocarburi policiclici. Derivati
alogenati degli idrocarburi.
Gruppi funzionali.
Alcoli, Fenoli, Tioli e disolfuri.
Eteri. Tioeteri. Aldeidi e Chetoni. Proprietà del gruppo carbonilico. Acidi carbossilici. Acidità degli
acidi carbossilici. Acidi grassi. Derivati degli acidi carbossilici. Anidridi. Esteri. Amine. Amidi.
Aminoacidi. Isomeria. Isomeria di conformazione, di catena, di posizione, geometrica, di gruppo
funzionale. Tautomeria. Stereoisomeria.
PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Glucidi. Aldosi e chetosi. Monosi e poliosi.
Lipidi. Trigliceridi. Fosfolipidi. Membrane biologiche
Protidi. Aminoacidi proteici. Legame peptidico. Cenni sulla struttura delle proteine.
Acidi Nucleici. Basi azotate puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi, nucleotidi, polinucleotidi.
Modulo: FISICA APPLICATA
- Fondamenti di Matematica e Fisica
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Meccanica del Punto Materiale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Equilibrio, Lavoro ed Energia
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Fluidi e Calore
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Gas, Elettricità e Magnetismo
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Radiazioni e Strumentazione Digitale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Errori e incertezze di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Strumenti analogici di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Misura digitale e acquisizione datiNyquist-Shannon, Quantizzazione e campionamento Aliasing
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Chimica inorganica. Teorie atomiche
- Testi di riferimento: Slide n.
1;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica"
- M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Legami chimici,
tavola periodica, elementi e composti.
- Testi di riferimento: Slide n. 2;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Concetto di mole,
soluzioni, stati della materia ed esercizi
- Testi di riferimento: Slide n. 3;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Chimica organica
- Testi di riferimento: Slide n. 4;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Propedeutica biochimica
- Testi di riferimento: Slide n. 5;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Modulo: FISICA APPLICATA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Fondamenti di Matematica e Fisica
Equazioni, Proporzioni, Potenze, Notazione scientifica, Superfici e volumi, Percentuale, Funzioni, Sistemi di riferimento, Esponenziale e logaritmo, Funzioni trigonometriche, Grandezze fisiche: scalari e vettoriali; Sistemi di unità di misura (SI e conversioni); Errori e incertezze di misura; Operazioni con vettori. Applicazione biomedica: importanza della precisione nelle misure dosimetriche.
Meccanica del Punto Materiale
Cinematica: moto rettilineo e circolare; Dinamica: principi della dinamica di Newton; Forze fondamentali: peso, attrito, forza elastica, centripeta, gravità. Applicazione: movimento di componenti meccanici nelle apparecchiature di radioterapia.
Equilibrio, Lavoro ed Energia
Statica dei corpi rigidi: momento di una forza, leve, baricentro e stabilità; Condizioni di equilibrio; Lavoro meccanico, potenza, rendimento; Energia cinetica e potenziale; Conservazione dell’energia meccanica. Applicazione: equilibrio meccanico nei dispositivi radiologici.
Fluidi e Calore
Stati di aggregazione e densità; Pressione, principio di Pascal e di Archimede; Fluidi in moto: portata, continuità, Bernoulli, viscosità e legge di Hagen–Poiseuille; Calore, temperatura, calore specifico e capacità termica; Cambiamenti di stato e calore latente; Trasmissione del calore. Applicazione: flusso sanguigno e scambio termico nei tessuti.
Gas, Elettricità e Magnetismo
Gas perfetti: equazione di stato e diagramma P–V; Mole, massa atomica, miscele di gas; Proprietà elettriche della materia: carica elettrica, conduttori e isolanti; Legge di Coulomb, campo elettrico, potenziale elettrico; Condensatore e capacità. Applicazione: principio di funzionamento dei rivelatori ionizzanti.
Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
Corrente elettrica, tensione, resistenza, legge di Ohm; Corrente alternata e continua, effetto Joule; Campo magnetico, forza su correnti e cariche in moto; Induzione elettromagnetica; Onde meccaniche ed elettromagnetiche; Suono, effetto Doppler, spettro EM, riflessione e rifrazione della luce, lenti sottili. Applicazione: onde ultrasonore in ecografia e radiazioni EM nella diagnostica per immagini.
Radiazioni e Strumentazione Digitale
Radiazioni ionizzanti e decadimenti radioattivi; Produzione e caratteristiche dei raggi X; Assorbimento e attenuazione dei raggi X; Formazione dell’immagine radiologica; Rappresentazione binaria e conversione A/D e D/A; Errori di quantizzazione, teorema del campionamento, aliasing; Imaging digitale e risoluzione dell’immagine. Applicazione: principi fisici dell’imaging radiologico e CT.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche:
Richiami dalle equazioni di Maxwell e significato fisico dei campi elettrici e magnetici.
Passaggio dal modello dei campi al modello circuitale concentrato (condizioni di
quasi-stazionarietà). Grandezze fondamentali: tensione, corrente, potenza, energia.
Componenti elementari: resistenze, capacità, induttanze. Leggi di Kirchhoff, principio
di sovrapposizione, impedenza complessa. Unità di misura (SI) e strumenti
base di laboratorio.
Esercitazione: verifica sperimentale della legge di Ohm e delle leggi di Kirchhoff con
strumenti portatili.
Errori e incertezze di misura:
Classificazione degli errori: sistematici, casuali, grossolani. Concetti di accuratezza,
precisione, sensibilità, risoluzione. Propagazione degli errori in misure indirette e
derivate (somme, prodotti, rapporti, potenze). Esempi pratici: calcolo della resistenza
da R = V/I, potenza P = V × I. Statistica di base: media, deviazione
standard, incertezza combinata.
Esercitazione: misura di tensione e corrente in un circuito resistivo e valutazione
dell’incertezza su R e P.
Strumenti analogici di misura:
Principio di funzionamento degli strumenti a bobina mobile. Voltmetri e amperometri:
modelli equivalenti, resistenza interna, errori di inserzione. Misure in DC e
AC, portata, fondo scala, calibrazione. Introduzione ai ponti di misura (Wheatstone,
Maxwell).
Esercitazione: uso pratico di voltmetro e amperometro. Determinazione sperimentale
della resistenza interna degli strumenti. Bilanciamento di un ponte di
Wheatstone.
Misura digitale e acquisizione dati:
Architettura di una catena di acquisizione digitale: sensore, condizionamento, conversione
A/D, elaborazione. Campionamento dei segnali: frequenza di campionamento,
aliasing, teorema di Nyquist-Shannon. Quantizzazione: numero di bit, errore
di quantizzazione, SNR. Effetti di sottocampionamento e artefatti su segnali monodimensionali
e immagini/video.
Esercitazione: simulazione del campionamento di un segnale sinusoidale in MATLAB
o Python. Osservazione dell’aliasing e della quantizzazione su forme d’onda acquisite con oscilloscopio digitale.
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
CHIMICA GENERALE
Struttura dell’atomo. nucleo, elettroni, Numero atomico e numero di massa. Orbitali e orbitali
ibridi. Localizzazione degli elettroni.
Il sistema periodico. Proprietà periodiche e struttura atomica degli elementi. Regola dell’ottetto.
Potenziale di ionizzazione e affinità per l’elettrone. Anioni e cationi.
Gli isotopi. Il peso atomico. Isotopi stabili e radioattivi.
I legami chimici. Legame ionico. Legame covalente. Energie, lunghezze e angoli di legame.
Elettronegatività. Legami elettrostatici deboli intermolecolari. Numero di ossidazione. Valenza. Definizione di mole. Numero di Avogadro.
Gli stati della materia e i passaggi di stato. Lo stato gassoso. Leggi dei gas. Temperatura critica.
Lo stato liquido. Proprietà dei liquidi. Tensione di vapore. Ebollizione. Calore specifico. Calore
latente di evaporazione. Lo stato solido. Stato gassoso, proprietà dei gas, equazione dei gas
Le soluzioni. L’acqua come solvente. Solventi polari e apolari.
Soluzioni acquose di gas. Effetto di temperatura e pressione sulla solubilità dei gas: embolia
gassosa.
Concentrazione di una soluzione e sue modalità di definizione.
Proprietà colligative delle soluzioni. Pressione osmotica. Soluzioni isotoniche, ipertoniche e
ipotoniche. Soluzioni fisiologiche.
Acidi e basi. Prodotto ionico dell’acqua, pH. Definizione di acido e base secondo Arrhenius,
Bronsted. Coppie coniugate acido-base. Costante di dissociazione, pka. Forza degli acidi. Acidi
proliprotici. Acidità attuale e totale di una soluzione. Sistemi tampone.
Reazioni di ossidoriduzione, potenziali standard di riduzione.
CHIMICA ORGANICA
Unicità delle proprietà del carbonio. Formule brute, di struttura, razionali, semplificate.
Ibridazione dell’atomo di carbonio.
Idrocarburi alifatici. Alcani e cicloalcani, alcheni e alchini. Proprietà fisiche e reattività.
Idrocarburi aromatici. Delocalizzazione degli elettroni. Benzene e idrocarburi policiclici. Derivati
alogenati degli idrocarburi.
Gruppi funzionali.
Alcoli, Fenoli, Tioli e disolfuri.
Eteri. Tioeteri. Aldeidi e Chetoni. Proprietà del gruppo carbonilico. Acidi carbossilici. Acidità degli
acidi carbossilici. Acidi grassi. Derivati degli acidi carbossilici. Anidridi. Esteri. Amine. Amidi.
Aminoacidi. Isomeria. Isomeria di conformazione, di catena, di posizione, geometrica, di gruppo
funzionale. Tautomeria. Stereoisomeria.
PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Glucidi. Aldosi e chetosi. Monosi e poliosi.
Lipidi. Trigliceridi. Fosfolipidi. Membrane biologiche
Protidi. Aminoacidi proteici. Legame peptidico. Cenni sulla struttura delle proteine.
Acidi Nucleici. Basi azotate puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi, nucleotidi, polinucleotidi.
Modulo: FISICA APPLICATA
- Fondamenti di Matematica e Fisica
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Meccanica del Punto Materiale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Equilibrio, Lavoro ed Energia
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Fluidi e Calore
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Gas, Elettricità e Magnetismo
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Radiazioni e Strumentazione Digitale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Errori e incertezze di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Strumenti analogici di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Misura digitale e acquisizione datiNyquist-Shannon, Quantizzazione e campionamento Aliasing
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Chimica inorganica. Teorie atomiche
- Testi di riferimento: Slide n.
1;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica"
- M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Legami chimici,
tavola periodica, elementi e composti.
- Testi di riferimento: Slide n. 2;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Concetto di mole,
soluzioni, stati della materia ed esercizi
- Testi di riferimento: Slide n. 3;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Chimica organica
- Testi di riferimento: Slide n. 4;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Propedeutica biochimica
- Testi di riferimento: Slide n. 5;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
STATISTICA MEDICA
Modulo: FISICA APPLICATA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Fondamenti di Matematica e Fisica
Equazioni, Proporzioni, Potenze, Notazione scientifica, Superfici e volumi, Percentuale, Funzioni, Sistemi di riferimento, Esponenziale e logaritmo, Funzioni trigonometriche, Grandezze fisiche: scalari e vettoriali; Sistemi di unità di misura (SI e conversioni); Errori e incertezze di misura; Operazioni con vettori. Applicazione biomedica: importanza della precisione nelle misure dosimetriche.
Meccanica del Punto Materiale
Cinematica: moto rettilineo e circolare; Dinamica: principi della dinamica di Newton; Forze fondamentali: peso, attrito, forza elastica, centripeta, gravità. Applicazione: movimento di componenti meccanici nelle apparecchiature di radioterapia.
Equilibrio, Lavoro ed Energia
Statica dei corpi rigidi: momento di una forza, leve, baricentro e stabilità; Condizioni di equilibrio; Lavoro meccanico, potenza, rendimento; Energia cinetica e potenziale; Conservazione dell’energia meccanica. Applicazione: equilibrio meccanico nei dispositivi radiologici.
Fluidi e Calore
Stati di aggregazione e densità; Pressione, principio di Pascal e di Archimede; Fluidi in moto: portata, continuità, Bernoulli, viscosità e legge di Hagen–Poiseuille; Calore, temperatura, calore specifico e capacità termica; Cambiamenti di stato e calore latente; Trasmissione del calore. Applicazione: flusso sanguigno e scambio termico nei tessuti.
Gas, Elettricità e Magnetismo
Gas perfetti: equazione di stato e diagramma P–V; Mole, massa atomica, miscele di gas; Proprietà elettriche della materia: carica elettrica, conduttori e isolanti; Legge di Coulomb, campo elettrico, potenziale elettrico; Condensatore e capacità. Applicazione: principio di funzionamento dei rivelatori ionizzanti.
Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
Corrente elettrica, tensione, resistenza, legge di Ohm; Corrente alternata e continua, effetto Joule; Campo magnetico, forza su correnti e cariche in moto; Induzione elettromagnetica; Onde meccaniche ed elettromagnetiche; Suono, effetto Doppler, spettro EM, riflessione e rifrazione della luce, lenti sottili. Applicazione: onde ultrasonore in ecografia e radiazioni EM nella diagnostica per immagini.
Radiazioni e Strumentazione Digitale
Radiazioni ionizzanti e decadimenti radioattivi; Produzione e caratteristiche dei raggi X; Assorbimento e attenuazione dei raggi X; Formazione dell’immagine radiologica; Rappresentazione binaria e conversione A/D e D/A; Errori di quantizzazione, teorema del campionamento, aliasing; Imaging digitale e risoluzione dell’immagine. Applicazione: principi fisici dell’imaging radiologico e CT.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche:
Richiami dalle equazioni di Maxwell e significato fisico dei campi elettrici e magnetici.
Passaggio dal modello dei campi al modello circuitale concentrato (condizioni di
quasi-stazionarietà). Grandezze fondamentali: tensione, corrente, potenza, energia.
Componenti elementari: resistenze, capacità, induttanze. Leggi di Kirchhoff, principio
di sovrapposizione, impedenza complessa. Unità di misura (SI) e strumenti
base di laboratorio.
Esercitazione: verifica sperimentale della legge di Ohm e delle leggi di Kirchhoff con
strumenti portatili.
Errori e incertezze di misura:
Classificazione degli errori: sistematici, casuali, grossolani. Concetti di accuratezza,
precisione, sensibilità, risoluzione. Propagazione degli errori in misure indirette e
derivate (somme, prodotti, rapporti, potenze). Esempi pratici: calcolo della resistenza
da R = V/I, potenza P = V × I. Statistica di base: media, deviazione
standard, incertezza combinata.
Esercitazione: misura di tensione e corrente in un circuito resistivo e valutazione
dell’incertezza su R e P.
Strumenti analogici di misura:
Principio di funzionamento degli strumenti a bobina mobile. Voltmetri e amperometri:
modelli equivalenti, resistenza interna, errori di inserzione. Misure in DC e
AC, portata, fondo scala, calibrazione. Introduzione ai ponti di misura (Wheatstone,
Maxwell).
Esercitazione: uso pratico di voltmetro e amperometro. Determinazione sperimentale
della resistenza interna degli strumenti. Bilanciamento di un ponte di
Wheatstone.
Misura digitale e acquisizione dati:
Architettura di una catena di acquisizione digitale: sensore, condizionamento, conversione
A/D, elaborazione. Campionamento dei segnali: frequenza di campionamento,
aliasing, teorema di Nyquist-Shannon. Quantizzazione: numero di bit, errore
di quantizzazione, SNR. Effetti di sottocampionamento e artefatti su segnali monodimensionali
e immagini/video.
Esercitazione: simulazione del campionamento di un segnale sinusoidale in MATLAB
o Python. Osservazione dell’aliasing e della quantizzazione su forme d’onda acquisite con oscilloscopio digitale.
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
CHIMICA GENERALE
Struttura dell’atomo. nucleo, elettroni, Numero atomico e numero di massa. Orbitali e orbitali
ibridi. Localizzazione degli elettroni.
Il sistema periodico. Proprietà periodiche e struttura atomica degli elementi. Regola dell’ottetto.
Potenziale di ionizzazione e affinità per l’elettrone. Anioni e cationi.
Gli isotopi. Il peso atomico. Isotopi stabili e radioattivi.
I legami chimici. Legame ionico. Legame covalente. Energie, lunghezze e angoli di legame.
Elettronegatività. Legami elettrostatici deboli intermolecolari. Numero di ossidazione. Valenza. Definizione di mole. Numero di Avogadro.
Gli stati della materia e i passaggi di stato. Lo stato gassoso. Leggi dei gas. Temperatura critica.
Lo stato liquido. Proprietà dei liquidi. Tensione di vapore. Ebollizione. Calore specifico. Calore
latente di evaporazione. Lo stato solido. Stato gassoso, proprietà dei gas, equazione dei gas
Le soluzioni. L’acqua come solvente. Solventi polari e apolari.
Soluzioni acquose di gas. Effetto di temperatura e pressione sulla solubilità dei gas: embolia
gassosa.
Concentrazione di una soluzione e sue modalità di definizione.
Proprietà colligative delle soluzioni. Pressione osmotica. Soluzioni isotoniche, ipertoniche e
ipotoniche. Soluzioni fisiologiche.
Acidi e basi. Prodotto ionico dell’acqua, pH. Definizione di acido e base secondo Arrhenius,
Bronsted. Coppie coniugate acido-base. Costante di dissociazione, pka. Forza degli acidi. Acidi
proliprotici. Acidità attuale e totale di una soluzione. Sistemi tampone.
Reazioni di ossidoriduzione, potenziali standard di riduzione.
CHIMICA ORGANICA
Unicità delle proprietà del carbonio. Formule brute, di struttura, razionali, semplificate.
Ibridazione dell’atomo di carbonio.
Idrocarburi alifatici. Alcani e cicloalcani, alcheni e alchini. Proprietà fisiche e reattività.
Idrocarburi aromatici. Delocalizzazione degli elettroni. Benzene e idrocarburi policiclici. Derivati
alogenati degli idrocarburi.
Gruppi funzionali.
Alcoli, Fenoli, Tioli e disolfuri.
Eteri. Tioeteri. Aldeidi e Chetoni. Proprietà del gruppo carbonilico. Acidi carbossilici. Acidità degli
acidi carbossilici. Acidi grassi. Derivati degli acidi carbossilici. Anidridi. Esteri. Amine. Amidi.
Aminoacidi. Isomeria. Isomeria di conformazione, di catena, di posizione, geometrica, di gruppo
funzionale. Tautomeria. Stereoisomeria.
PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Glucidi. Aldosi e chetosi. Monosi e poliosi.
Lipidi. Trigliceridi. Fosfolipidi. Membrane biologiche
Protidi. Aminoacidi proteici. Legame peptidico. Cenni sulla struttura delle proteine.
Acidi Nucleici. Basi azotate puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi, nucleotidi, polinucleotidi.
Modulo: FISICA APPLICATA
- Fondamenti di Matematica e Fisica
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Meccanica del Punto Materiale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Equilibrio, Lavoro ed Energia
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Fluidi e Calore
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Gas, Elettricità e Magnetismo
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Radiazioni e Strumentazione Digitale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Errori e incertezze di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Strumenti analogici di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Misura digitale e acquisizione datiNyquist-Shannon, Quantizzazione e campionamento Aliasing
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Chimica inorganica. Teorie atomiche
- Testi di riferimento: Slide n.
1;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica"
- M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Legami chimici,
tavola periodica, elementi e composti.
- Testi di riferimento: Slide n. 2;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Concetto di mole,
soluzioni, stati della materia ed esercizi
- Testi di riferimento: Slide n. 3;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Chimica organica
- Testi di riferimento: Slide n. 4;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Propedeutica biochimica
- Testi di riferimento: Slide n. 5;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Modulo: FISICA APPLICATA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Fondamenti di Matematica e Fisica
Equazioni, Proporzioni, Potenze, Notazione scientifica, Superfici e volumi, Percentuale, Funzioni, Sistemi di riferimento, Esponenziale e logaritmo, Funzioni trigonometriche, Grandezze fisiche: scalari e vettoriali; Sistemi di unità di misura (SI e conversioni); Errori e incertezze di misura; Operazioni con vettori. Applicazione biomedica: importanza della precisione nelle misure dosimetriche.
Meccanica del Punto Materiale
Cinematica: moto rettilineo e circolare; Dinamica: principi della dinamica di Newton; Forze fondamentali: peso, attrito, forza elastica, centripeta, gravità. Applicazione: movimento di componenti meccanici nelle apparecchiature di radioterapia.
Equilibrio, Lavoro ed Energia
Statica dei corpi rigidi: momento di una forza, leve, baricentro e stabilità; Condizioni di equilibrio; Lavoro meccanico, potenza, rendimento; Energia cinetica e potenziale; Conservazione dell’energia meccanica. Applicazione: equilibrio meccanico nei dispositivi radiologici.
Fluidi e Calore
Stati di aggregazione e densità; Pressione, principio di Pascal e di Archimede; Fluidi in moto: portata, continuità, Bernoulli, viscosità e legge di Hagen–Poiseuille; Calore, temperatura, calore specifico e capacità termica; Cambiamenti di stato e calore latente; Trasmissione del calore. Applicazione: flusso sanguigno e scambio termico nei tessuti.
Gas, Elettricità e Magnetismo
Gas perfetti: equazione di stato e diagramma P–V; Mole, massa atomica, miscele di gas; Proprietà elettriche della materia: carica elettrica, conduttori e isolanti; Legge di Coulomb, campo elettrico, potenziale elettrico; Condensatore e capacità. Applicazione: principio di funzionamento dei rivelatori ionizzanti.
Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
Corrente elettrica, tensione, resistenza, legge di Ohm; Corrente alternata e continua, effetto Joule; Campo magnetico, forza su correnti e cariche in moto; Induzione elettromagnetica; Onde meccaniche ed elettromagnetiche; Suono, effetto Doppler, spettro EM, riflessione e rifrazione della luce, lenti sottili. Applicazione: onde ultrasonore in ecografia e radiazioni EM nella diagnostica per immagini.
Radiazioni e Strumentazione Digitale
Radiazioni ionizzanti e decadimenti radioattivi; Produzione e caratteristiche dei raggi X; Assorbimento e attenuazione dei raggi X; Formazione dell’immagine radiologica; Rappresentazione binaria e conversione A/D e D/A; Errori di quantizzazione, teorema del campionamento, aliasing; Imaging digitale e risoluzione dell’immagine. Applicazione: principi fisici dell’imaging radiologico e CT.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche:
Richiami dalle equazioni di Maxwell e significato fisico dei campi elettrici e magnetici.
Passaggio dal modello dei campi al modello circuitale concentrato (condizioni di
quasi-stazionarietà). Grandezze fondamentali: tensione, corrente, potenza, energia.
Componenti elementari: resistenze, capacità, induttanze. Leggi di Kirchhoff, principio
di sovrapposizione, impedenza complessa. Unità di misura (SI) e strumenti
base di laboratorio.
Esercitazione: verifica sperimentale della legge di Ohm e delle leggi di Kirchhoff con
strumenti portatili.
Errori e incertezze di misura:
Classificazione degli errori: sistematici, casuali, grossolani. Concetti di accuratezza,
precisione, sensibilità, risoluzione. Propagazione degli errori in misure indirette e
derivate (somme, prodotti, rapporti, potenze). Esempi pratici: calcolo della resistenza
da R = V/I, potenza P = V × I. Statistica di base: media, deviazione
standard, incertezza combinata.
Esercitazione: misura di tensione e corrente in un circuito resistivo e valutazione
dell’incertezza su R e P.
Strumenti analogici di misura:
Principio di funzionamento degli strumenti a bobina mobile. Voltmetri e amperometri:
modelli equivalenti, resistenza interna, errori di inserzione. Misure in DC e
AC, portata, fondo scala, calibrazione. Introduzione ai ponti di misura (Wheatstone,
Maxwell).
Esercitazione: uso pratico di voltmetro e amperometro. Determinazione sperimentale
della resistenza interna degli strumenti. Bilanciamento di un ponte di
Wheatstone.
Misura digitale e acquisizione dati:
Architettura di una catena di acquisizione digitale: sensore, condizionamento, conversione
A/D, elaborazione. Campionamento dei segnali: frequenza di campionamento,
aliasing, teorema di Nyquist-Shannon. Quantizzazione: numero di bit, errore
di quantizzazione, SNR. Effetti di sottocampionamento e artefatti su segnali monodimensionali
e immagini/video.
Esercitazione: simulazione del campionamento di un segnale sinusoidale in MATLAB
o Python. Osservazione dell’aliasing e della quantizzazione su forme d’onda acquisite con oscilloscopio digitale.
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Il programma del corso prevede i seguenti argomenti:
CHIMICA GENERALE
Struttura dell’atomo. nucleo, elettroni, Numero atomico e numero di massa. Orbitali e orbitali
ibridi. Localizzazione degli elettroni.
Il sistema periodico. Proprietà periodiche e struttura atomica degli elementi. Regola dell’ottetto.
Potenziale di ionizzazione e affinità per l’elettrone. Anioni e cationi.
Gli isotopi. Il peso atomico. Isotopi stabili e radioattivi.
I legami chimici. Legame ionico. Legame covalente. Energie, lunghezze e angoli di legame.
Elettronegatività. Legami elettrostatici deboli intermolecolari. Numero di ossidazione. Valenza. Definizione di mole. Numero di Avogadro.
Gli stati della materia e i passaggi di stato. Lo stato gassoso. Leggi dei gas. Temperatura critica.
Lo stato liquido. Proprietà dei liquidi. Tensione di vapore. Ebollizione. Calore specifico. Calore
latente di evaporazione. Lo stato solido. Stato gassoso, proprietà dei gas, equazione dei gas
Le soluzioni. L’acqua come solvente. Solventi polari e apolari.
Soluzioni acquose di gas. Effetto di temperatura e pressione sulla solubilità dei gas: embolia
gassosa.
Concentrazione di una soluzione e sue modalità di definizione.
Proprietà colligative delle soluzioni. Pressione osmotica. Soluzioni isotoniche, ipertoniche e
ipotoniche. Soluzioni fisiologiche.
Acidi e basi. Prodotto ionico dell’acqua, pH. Definizione di acido e base secondo Arrhenius,
Bronsted. Coppie coniugate acido-base. Costante di dissociazione, pka. Forza degli acidi. Acidi
proliprotici. Acidità attuale e totale di una soluzione. Sistemi tampone.
Reazioni di ossidoriduzione, potenziali standard di riduzione.
CHIMICA ORGANICA
Unicità delle proprietà del carbonio. Formule brute, di struttura, razionali, semplificate.
Ibridazione dell’atomo di carbonio.
Idrocarburi alifatici. Alcani e cicloalcani, alcheni e alchini. Proprietà fisiche e reattività.
Idrocarburi aromatici. Delocalizzazione degli elettroni. Benzene e idrocarburi policiclici. Derivati
alogenati degli idrocarburi.
Gruppi funzionali.
Alcoli, Fenoli, Tioli e disolfuri.
Eteri. Tioeteri. Aldeidi e Chetoni. Proprietà del gruppo carbonilico. Acidi carbossilici. Acidità degli
acidi carbossilici. Acidi grassi. Derivati degli acidi carbossilici. Anidridi. Esteri. Amine. Amidi.
Aminoacidi. Isomeria. Isomeria di conformazione, di catena, di posizione, geometrica, di gruppo
funzionale. Tautomeria. Stereoisomeria.
PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Glucidi. Aldosi e chetosi. Monosi e poliosi.
Lipidi. Trigliceridi. Fosfolipidi. Membrane biologiche
Protidi. Aminoacidi proteici. Legame peptidico. Cenni sulla struttura delle proteine.
Acidi Nucleici. Basi azotate puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi, nucleotidi, polinucleotidi.
Modulo: FISICA APPLICATA
- Fondamenti di Matematica e Fisica
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Meccanica del Punto Materiale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Equilibrio, Lavoro ed Energia
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Fluidi e Calore
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Gas, Elettricità e Magnetismo
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Corrente Elettrica, Magnetismo e Onde
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
- Radiazioni e Strumentazione Digitale
- Testi di riferimento: Halliday, Resnick, Walker — Fondamenti di Fisica, ZanichelliAppunti e materiali forniti dal docente.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Richiami teorici e fondamenti delle misure elettriche
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Errori e incertezze di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Strumenti analogici di misura
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
- Misura digitale e acquisizione datiNyquist-Shannon, Quantizzazione e campionamento Aliasing
- Testi di riferimento: Appunti e materiale didattico del corso
Modulo: STATISTICA MEDICA
N/D
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Chimica inorganica. Teorie atomiche
- Testi di riferimento: Slide n.
1;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica"
- M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Legami chimici,
tavola periodica, elementi e composti.
- Testi di riferimento: Slide n. 2;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Concetto di mole,
soluzioni, stati della materia ed esercizi
- Testi di riferimento: Slide n. 3;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Chimica organica
- Testi di riferimento: Slide n. 4;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN
- Propedeutica biochimica
- Testi di riferimento: Slide n. 5;"Chimica e Biochimica per le lauree triennali dell'area biomedica" - M. Samaja, R. Paroni – PICCIN