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Dipartimento di Fisica

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Processi Fisici nelle Stelle (modulo di Osservazioni e Modelli in Astrofisica) (Lezioni ed Esercitazioni)

Corso di Studio:Corso di Studio: , Anno Accademico 2014/2015

_INSEGNAMENTI_SSD1 Sett. Scien./disciplinare: FIS/05

Tipologia Attività Formativa: Tipologia Attività Formativa: Caratterizzante

Ambito Disciplinare: Ambito Disciplinare: Astrofisico, Geofisico e Spaziale

Docente:Docente: Veltri Pierluigi

Tipologia di Copertura: Tipologia di Copertura: Compito Didattico

CFU CFU: 5

Periodo didattico: Periodo didattico: Primo Semestre

Anno Corso: 2

Ore di lezione: Ore di lezione: 32

Ore di esercitazione: Ore di esercitazione: 12

Ore di studio individuale: Ore di studio individuale: 81

Informazioni sull'insegnamento: Informazioni sull'insegnamento:


Programma

ITALIANO
1. Modello di una stella: Equazioni della struttura stellare, teorema di Vogt-Russell.
2. Cenni di Meccanica Statistica: Il modello quantistico di gas perfetto, numeri di occupazione, ensemble canonico, forma parametrica dell’ equazione di stato, equazione di stato nel caso non degenere e nel caso totalmente degenere relativistico.
3. Produzione di energia in una stella: Energia dalle reazioni nucleari, tasso di reazione, sezione d’urto nei processi di fusione nucleare, tecnica WKB, fattore di trasmissione, le reazioni nucleari di combustione dell’idrogeno, cinetica della reazioni nucleari, energia prodotta.
4. Trasporto di energia nelle stelle: Il trasporto radiattivo, intensità di radiazione, equazione di trasporto della radiazione, tecnica dei momenti, ipotesi LTE, coefficiente di opacità di Rosseland, sezioni d’urto di scattering di assorbimento bound-free e di assorbimento free-free.
5. Modello numerico delle nane bianche: equazione di stato degli elettroni degeneri relativistici, soluzione numerica dell’equazione di struttura di una nana bianca, relazione raggio-massa in una nana bianca, massa limite. Atmosfera di una nana bianca.

ENGLISH
1. Model of stellar structure, Vogt-Russel theorem.
2. Fundamentals of Statistical  Mechanics: The quantum model of a perfect gas, occupation numbers, the canonic ensemble, the equation of state in parametrical form, explicit expression for a degenerate and relativistic generate gas.
3. Energy production in a star: Energy from nuclear reactions, reaction rate, cross section for nuclear fusion processes, WKB technique, Gamow transmission factor, hydrogen burning nuclear reactions, kinetics of nuclear reactions.
4. Energy transport in a star: radiative transport, radiation intensity, the equation of radiative energy transport, momentum technique, LTE hypothesis, Rosseland opacity, cross sections for scattering, bound-free and free-free absorpition.
5. A numerical model for White Dwarfs: a numerical solution of WD stellar structure, mass-radius relation in a WD, Mass limit of a WD. The WD atmosphere.

Propedeuticità

ITALIANO
E’ richiesta la conoscenza dei concetti fondamentali di Meccanica Quantistica, Meccanica Statistica, Meccanica dei Fluidi.

ENGLISH
A basic knowledge of Quantum Mechanics, Statistical mechenics and Fluid mechanics is required.

Testi di riferimento

V. Castellani, Astrofisica Stellare, Zanichelli 1985 (in italian);
J. Cox, R.T. Giuli, Principles of Stella Structure, Gordon and Breach 1968.

Modalità di verifica dell'apprendimento

ITALIANO - Prove di accertamento durante lo svolgimento delle lezioni.

ENGLISH - Mid term learning tests

Obiettivi formativi

ITALIANO
Acquisizione della capacità di descrivere in maniera quantitativa alcuni modelli anche numerici di struttura stellare, partendo dai processi fisici di base.

ENGLISH
Achievement of the skill to set up a quantitative description of stellar structure models starting from basic physics processes.

Note

Lingua d'insegnamento: Italiano
Modalità di erogazione: Frontale
Modalità di frequenza: Obbligatoria

Commissione d'esame OSSERVAZIONI E MODELLI IN ASTROFISICA
Presidente Pierluigi Veltri
Commissari Fabio Lepreti, Sandra Savaglio

Anno Accademico