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METODOLOGIE FISICHE APPLICATE AI BENI CULTURALI

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PHYSICAL METHODOLOGIES APPLIED TO CULTURAL HERITAGE

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Anno accademico 2019/2020

Codice dell'attività didattica
CHI0113
Docenti
Alessandro Lo Giudice (Titolare del corso)
Prof. Silvia Ferrarese (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Magistrale in Chimica dell'Ambiente D.M. 270 (1° anno)
Laurea Magistrale in Chimica dell'Ambiente D.M. 270 (2° anno)
Anno
1° anno 2° anno
Periodo didattico
Primo Semestre
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
4
SSD dell'attività didattica
FIS/06 - fisica per il sistema terra e per il mezzo circumterrestre
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Corsi di fisica di base
Propedeutico a
Nessun insegnamento
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

MODULO A

Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze necessarie per studiare l'ambiente in cui si trovano i beni culturali. In particolare verranno analizzati i parametri fisici dai quali dipendono le condizioni conservative dei beni culturali e le tecniche di misura delle variabili ambientali.

MODULO B

L’insegnamento concorre alla realizzazione dell’obiettivo formativo fornendo allo studente gli elementi per comprendere i fenomeni fisici e le strumentazioni che sono alla base di alcune tecniche per la diagnostica sui beni culturali utili ai fini delle conoscenze del bene, del suo stato di degrado e degli agenti che lo hanno provocato.

upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png DIDATTICA ALTERNATIVA: Obiettivi formativi invariati

MODULE A

 To teach students the methods to study the environment around the cultural heritage. In particular the physical parameters that are responsible of cultural heritage conservation and their measurement technique are analysed. 

MODULE B

The teaching is aimed to introduce the concepts of physical phenomena, in order to provide the fundamentals to understand some important methodologies and the relevant instrumentation for the physical characterization of artworks useful for the knowledge of the degradation state and of the agents that causes it .

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Risultati dell'apprendimento attesi

MODULO A

 Conoscenza delle condizioni ambientali in cui si trovano le opere d'arte e dei metodi di misura delle grandezze ambientali; conoscenza delle principali cause di alterazioni delle condizioni ambientali e le metodologie di analisi per la loro individuazione;  conoscenza  degli strumenti  per la misura delle principali variabili ambientali. 

MODULO B

Conoscenza e capacità di comprensione:

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

- conoscere adeguatamente i fenomeni di interazione di elettroni, protoni, raggi x e neutroni con la materia;

- avere una panoramica delle tecniche di analisi che fanno uso di fasci di elettroni, protoni, fotoni e neutroni per la caratterizzazione di materiali di interesse storico/artistico/archeologico;

- comprendere le modalità di funzionamento di alcune strumentazione di laboratorio e delle relative tecniche sperimentali che fanno uso di fasci di elettroni, protoni, raggi x e neutroni per la caratterizzazione di materiali di interesse storico/artistico/archeologico;

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

- valutare il volume e la tipologia di analisi in funzione del tipo di sonda utilizzata;

- valutare la tecnica migliore per l’analisi delle varie tipologie di materiali nei beni culturali

- effettuare misure di laboratorio con l'utilizzo di alcune strumentazione moderna seguendo un adeguato protocollo sperimentale;

- interpretare i dati sperimentali ottenuti attraverso le tecniche di analisi trattate;

upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png  DIDATTICA ALTERNATIVA: Risultati dell'apprendimento attesi - invariati

MODULE A

 Knowledge of the environmental conditions around the cultural heritage and the measurement technique; knowledge of the main causes for the environmental condition alteration and the methods of analysis used for their identification.

MODULE B

Knowledge and understanding:

At the end of the course the student will be able:

- to know the basic concepts regarding electron, proton, X-ray and neutron interaction with matter;

- to have an overview of all analytical techniques that use electron beams, protons, x-rays and neutrons for the characterization of materials of historical / artistic / archaeological interest

- to understand the functionalities of some laboratory equipment that make use of electron, proton,  photons and neutron beams for the characterization of materials of cultural heritage interest;


Applying knowledge and understanding:

At the end of the course the student will be able:

- to calculate the volume and typology of analysis depending on the type of probe used

- to evaluate the best technique for analyzing the various types of materials in cultural heritage

- to take experimental measurements, using modern instrumentation and adopting a suitable experimental protocol;

- to interpret the experimental data carried out by means of the techniques dealt with during the course;

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Modalità di insegnamento

MODULO A

L'insegnamento comprende 16 ore di lezione frontale.

MODULO B

L'insegnamento comprende 16 ore di lezione frontale.

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png DIDATTICA ALTERNATIVA: 

il corso è erogato in modalità a distanza per tutto il periodo di chiusura delle strutture didattiche dell'Università. Materiale didattico caricato su Campusnet e Moodle. Lezioni  su Webex. Comunicazioni individuali con gli studenti sempre possibili via email.

MODULE A

The module is structured in lectures (16 h).

MODULE B

The module is structured in lectures (16 h).

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in un colloquio orale sugli argomenti oggetto delle lezioni.

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png ESAMI A DISTANZA: nel caso non fosse possibile in presenza, la verifica telematica dell'apprendimento del corso sarà orale su Webex.

The exam consists of an oral interview on the subjects covered by the lessons.

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Programma

MODULO A

-Definizioni di ambiente, clima e microclima, tempo meteorologico.

-Temperatura, umidità e radiazione : definizioni, misure e casi studio

-Condensazione nei micropori, precipitazioni e croste

-Dinamica atmosferica e processi nello strato limite

-Deposizione secca di particolato atmosferico

-Normativa vigente

 

MODULO B

Interazione di fasci di protoni e ioni elio con la materia: perdita di energia per ionizzazione ed equazione di Bethe-Block, picco di Bragg, range, straggling, uso del programma SRIM. Interazione di fasci di elettroni con la materia: perdita di energia per irraggiamento, range, uso del programma CASINO. Confronto tra fasci di elettroni e ioni. Fluorescenza secondaria ed effetto Auger. Interazione di fotoni e raggi x con la materia: interazione a livello atomico, effetto fotoelettrico, effetto Compton, effetto Rayleigh, creazione di coppie, legge di Lamber-Beer, coefficiente di attenuazione lineare e massico, coefficiente di attenuazione in composti e in materiali di interesse storico-artistico

Panoramica sulle tecniche applicate ai beni culturali che fanno uso di sonde di elettroni, ioni, fotoni e neutroni e principali campi di impiego: sonda di elettroni (SEM-EDX, catodoluminescenza), ioni (PIXE, PIGE, RBS, ionoluminescenza), raggi x (XRF, XRD, XPS). Tecniche di imaging: termografia, fluorescenza UV, riflettografia IR, falso colore, radiografie e tomografie. In particolare verranno approfondite le tecniche non trattate già in altri corsi. Per tutte le tecniche illustrate saranno presentati casi di studio su oggetti di interesse storico-artistico.

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png DIDATTICA ALTERNATIVA:Programma invariato

MODULE A

 -Definitions of environment, climate and microclimate, wheather

-Temperature, Humidity Radiation : definitions, measurements and case studies

-Micropore condensation, precipitation and crusts

-Atmospheric dynamics and boundary layer processes

-Dry deposition of atmospheric particulate

-Existing legislation

MODULE B

Interaction of proton beams and helium ions with matter: energy loss for ionization and Bethe-Block equatio, Bragg peak, range, straggling, use of SRIM program. Interaction of electron beams with matter: energy loss for irradiation, range, use of the CASINO program. Comparison between electron beams and ions. Secondary Fluorescence and Auger Effect. Photon interaction with matter: atomic interaction, photoelectric effect, Compton effect, Rayleigh effect, pairs creation, Lamber-Beer law, linear and mass attenuation coefficient, attenuation coefficient in materials of historical interest –artistic.

Overview of techniques applied to cultural heritage using electron, ion, photon and neutron probes and main fields of application: electron probe (SEM-EDX, cathodoluminescence), ions (PIXE, PIGE, RBS, ionoluminescence) and x-ray (XRF, XRD, XPS). Imaging Techniques: thermography, UV fluorescence, IR reflectography, false color, radiographs and Tomographs. In particular, techniques that have not been dealt with in other courses will be further explored. For all techniques, case studies will be presented on objects of historical-artistic interest.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

MODULO A

 Dario Camuffo "Microclimate for Cultural Heritage", edito da ELSEVIER nel 2013

Adriana Bernardi "Conservare le opere d'arte", edito da IL PRATO nel 2004

Adriana Bernardi "Microclimate inside Cultural Heritage buildings" Editor: IL PRATO, 2008

Pubblicazioni fornite dai docenti

Dispense fornite dai docenti

MODULO B

Materiale didattico di riferimento: le slide delle lezioni, arricchite con testo e commenti, sono scaricabili dal sito.

MODULE A

 Dario Camuffo "Microclimate for Cultural Heritage", editor: ELSEVIER, 2013

Adriana Bernardi "Conservare le opere d'arte", Editor: IL PRATO, 2004

Adriana Bernardi "Microclimate inside Cultural Heritage buildings" Editor: IL PRATO nel 2008

Papers

Slides

MODULE B

The slides shown in the classroom lectures, with some comments and details, are available for downloading.



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Orario lezioni

Nota: Le lezioni del corso a scelta di "METODOLOGIE FISICHE APPLICATE AI BENI CULTURALI" si svolgeranno i seguenti giorni:
- 3 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 7 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 8 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 11 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 15 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 18 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 22 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 25 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 29 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 31 ottobre ore 14-16 aula Analitica
- 5 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 7 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 12 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 15 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 18 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 22 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 26 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 29 novembre ore 14-16 aula Analitica
- 3 dicembre ore 14-16 aula Analitica
- 6 dicembre ore 14-16 aula Analitica

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Ultimo aggiornamento: 21/05/2020 10:34
Location: https://chimicaambiente.campusnet.unito.it/robots.html
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