La costruzione di un rivelatore di particelle "fatto in casa" non è una cosa semplice data la difficoltà di reperimento di materiali e i relativi costi. Nell’ambito delle ricerche istituzionali INFN abbiamo realizzato un rivelatore a scintillazione compatto ed economico, basato su Arduino Due, che racchiude tutte le funzionalità di un moderno detector di fisica delle particelle. ArduSipM sarà utilizzato dalla scuola di Fermo vincitrice del CERN beamline for schools 2017 nel loro esperimento al CERN per la rivelazione della radiazione Cherenkov. Durante la giornata verrà mostrato come assemblare il rivelatore, come utilizzare i programmi di acquisizione e controllo, verranno spiegate le sue funzionalità e si imparerà come usarlo in esperienze didattiche per la rivelazione di raggi cosmici o misure di radiazione ambientale.
Il Kit, completo di tutto il necessario, è acquistabile da terze parti sotto licenza INFN https://www.asimmetrie.it/as-illuminazioni-rivelatori-fai-da-te

L' attività di questo gruppo di lavoro sarà di tipo teorico e sperimentale, e incentrata sui seguenti argomenti inerenti la Meccanica Quantistica:

• determinazione della costante di Planck a partire dalla misura della tensione di conduzione di due LED che emettono su lunghezze d'onda diverse;
• discussione sui fondamenti della teoria (dualità onda-corpuscolo, quantizzazione dei livelli energetici, principio d'indeterminazione, non-località)

BRUNO, PIERRE E IL MISTERO DELLA CARICA PERDUTA: PERCORSO STORICO E SPERIMENTALE ALLA SCOPERTA DEI RAGGI COSMICI.
G. Felici, M. Gatta, C. Gatti

Nel 1785 Coulomb osserva che corpi carichi isolati perdono la carica spontaneamente. Come mai? Ci vorrà piu' di un secolo per risolvere questo mistero e scoprire il "colpevole". Partendo da questo aneddoto ripercorreremo una storia fatta da viaggi con palloni, immersioni sott'acqua, lingotti d'oro ed esperimenti sotto i bombardamenti, che porto' alla scoperta dei raggi cosmici e alla nascita della moderna fisica delle particelle. Seguendo le impronte di protagonisti come Bruno Rossi e Pierre Auger ripeteremo, nei limiti di tempo a noi concessi, alcune delle esperienze che portarono a queste grandi conquiste utilizzando rivelatori a scintillazione e altra strumentazione di laboratorio.

SULLE TRACCE DELLE PARTICELLE: LA COSTRUZIONE DI UNA CAMERA A NEBBIA. PROPOSTA DIDATTICA PER DIVENTARE DEI "DETECTIVE DELLE PARTICELLE"
C. Curceanu, R. Fabrianesi, R. Giovannucci, L. Ronci

Con materiali relativamente poveri si può costruire una camera a nebbia con un costo contenuto. Le tracce delle particelle (da una sorgente oppure raggi cosmici) possono essere così viste e i principi della rivelazione delle particelle dimostrati sul campo e discussi. Verrà presentato il funzionamento e la costruzione di una tale camera a nebbia, assieme alla fisica delle particelle (inclusi i raggi cosmici e sorgenti) che la descrive. Un tale progetto può essere facilmente riprodotto a scuola dove i ragazzi possono divertirsi, diventando dei "detective delle particelle".

NANOTECNOLOGIA E STRUMENTAZIONE AVANZATA
S. Bellucci, O. Calamai, F. Micciulla

Si presenteranno le recenti innovazioni nel campo della nanotecnologia, con particolare riferimento alle movimentazioni di campioni all'interno delle camere da vuoto, con risoluzione dell'ordine del nanometro. Le applicazioni di elezione spaziano dalla biomedicina all'elettronica (in particolare la sensoristica), all'aerospazio. Verranno illustrate le principali tecniche di caratterizzazione di materiali avanzati e dispositivi nanostrutturati, tramite microscopia elettronica e spettroscopia.

SISTEMI FOTOVOLTAICI
P. Bernardoni

I partecipanti saranno coinvolti in un progetto sui concentratori solari a luminescenza (LSC), ovvero pannelli fotovoltaici traslucidi, che permettono di catturare una porzione della radiazione solare e creare effetti luminosi dall’elevato valore architettonico. Questi concentratori sono stati sperimentati nella competizione internazionale Solar Decathlon Europe 2014 e costituiscono una interessante soluzione per la realizzazione di facciate e smart-windows.

FISICA E MEDICINA – METODI NON INVASIVI PER LO STUDIO DEL SISTEMA CIRCOLATORIO
G. Gadda

La Fisica Medica fa uso dei concetti e delle metodiche proprie della ricerca scientifica per portare benefici nel campo della medicina, sia in termini di sviluppo tecnologico che di miglioramento della salute delle persone. In questa attività verranno dapprima illustrati i princìpi fisici alla base della diagnostica per immagini in generale, e delle apparecchiature ultrasonografiche in particolare. Verrà poi mostrato l'utilizzo di tali apparecchiature in un filone di ricerca innovativo riguardante lo studio del ritorno venoso cerebrale. Si mostrerà l'importanza di costruire modelli (sia fisici che matematici) più o meno semplificati di sistemi complessi come l'apparato circolatorio umano. Questi modelli hanno molteplici scopi: comprendere i meccanismi di base del funzionamento di un sistema biologico in modo non invasivo, eseguire test di calibrazione sugli strumenti e training sul personale ospedaliero, simulare situazioni fisiologiche e casi patologici per migliorare l'efficacia delle diagnosi. Infine verrà mostrato uno strumento di recente progettazione che, rivisitando una tecnica non invasiva tradizionale chiamata pletismografia, ha permesso di studiare il ritorno venoso cerebrale anche in condizioni di microgravità (esperimento Drain Brain).