Corso di Laboratorio di Astrofisica
Prof. Paolo de Bernardis
Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica
12 CFU
Lezioni in aula
1) Spettroscopia IR, FIR, mm
Metodo Spettroscopico, Importanza della Spettroscopia in Astrofisica.
Spettroscopia e Interferenza. Il prisma trattato come interferometro.
Risoluzione del Prisma. Uso del prisma. Reticolo di diffrazione come
interferometro a N fasci. Risoluzone, Funzione Strumentale. Fabry-Perot.
Risoluzione, Finesse, Predispersori. Spettrometri a Trasformata di Fourier:
generalita', Michelson, risoluzione e differenza di cammino ottico,
dipendenza della risoluzione dal throughput, applicazioni,
campionamento dell' interferogramma, aliasing, teoria del beamsplitter
dielettrico. FTS a divisione di fronte. Interferometro Martin Puplett.
Wire Grids. FIRAS. Vantaggio Multiplex. Metodi di scansione dell'
interferogramma. MPI e matrici di Jones
2) Rivelatori Avanzati per IR, FIR, mm
Bolometri criogenici a semiconduttore. Readout a JFET. Readout differenziale
e bias alternato. Misure di calibrazione e qualifica. Bolometri criogenici
a superconduttore (TES). Bias a tensione costante e feedback elettrotermico
estremo. Readout per TES. Superconduzione e applicazioni. Coppie di Cooper,
coerenza a lungo raggio, tunnelling Josephson, SQUID. Multiplexing.
3) Rivelatori sensibili alla Polarizzazione per IR, FIR, mm
Polarizzazione e Parametri di Stokes. Vettori di Stokes, Matrici di Muller.
Matrici per Diattenuatori, Ritardatori, Rotatori. Polarimetri lineari.
Metodi di modulazione e demodulazione per polarimetria. Polarimetri
a lamina. Bolometri sensibili alla polarizzazione. applicazioni.
4) Misure della Radiazione Cosmica nelle Microonde (CMB)
Le osservabili della CMB: brillanza, anisotropie, polarizzazione e loro
dipendenza spettrale. Limiti di detezione intrinseci. Telescopi, fotometri,
polarimetri, spettrometri per la misura della CMB. Osservazioni da terra e
dallo spazio. Metodi di calibrazione. Importanza dei lobi laterali,
diffrazione, stray light. Importanza delle misure differenziali.
Osservabili CMB e loro spettri di potenza. Limiti di detezione.
Rumore quanitistico del fondo a microonde. Rumore e tempo di
integrazione. Rumore di corpo grigio. Sensibilita' dei rivelatori
alle osservabili CMB. Sistematiche delle misure CMB. Esempi di
test di sistematiche. Calibrazione di misure di anisotropia.
Dipolo, Pianeti, Sorgenti Compatte, Anisotropia
a scala del grado come calibratori del Gain. Calibrazione del beam.
Effetto delle sorgenti puntiformi nelle misure di anisotropia.
I programmi di misura della CMB e dei foregrounds, in corso e futuri.
5) Realizzazione di una esperienza in laboratorio, inserita in un programma
avanzato di misure di interesse astrofisico/cosmologico.
Materiale per studio
 Slides mostrate a lezione
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