Laurea magistrale in Fisica: percorso di Ottica - prof.ssa Alessia Allevi

Buongiorno a tutti benvenuti all'open day dell'università degli studi dell'Insubria. Io sono Alessia Allevi, sono un fisico sperimentale e oggi vi voglio parlare del percorso di ottica nell'ambito del corso di laurea magistrale in fisica. Perché studiare ottica e soprattutto perché studiare ottica in un percorso di laurea magistrale e perché studiarlo proprio all'università dell'Insubria? Vediamo di capire quali sono le possibili motivazioni di questa scelta. Innanzitutto perché i fenomeni ottici fanno parte della nostra quotidianità ma siamo realmente in grado di capirli e soprattutto siamo in grado di spiegarli agli altri? Questo rientra tra i compiti del fisico In secondo luogo l'ottica è a portata di mano nel senso che nelle università e nei centri di ricerca esistono tanti laboratori di ottica attrezzati con laser, fotorivelatori, microscopi, ottiche varie e di conseguenza non è indispensabile non è necessario per poter effettuare un esperimento di ottica recarsi presso grandi centri internazionali. Per chi ama la teoria l'ottica viene spiegata attraverso un formalismo molto rigoroso; in particolare questo formalismo coinvolge equazioni differenziali e per la parte di ottica quantistica anche la meccanica quantistica stessa. Ottica è anche sinonimo di applicazione: applicazioni in svariati ambiti della vita umana o di altri ambiti scientifici. Per esempio l'ottica è applicata all’astrofisica, alla biologia, alla medicina, all'informazione e alla comunicazione classica e quantistica e anche ad ambiti un po più esotici come la microfluidica. Ottica è anche sinonimo di innovazione tecnologica: per esempio sono stati recentemente inventati dei materiali artificiali detti metamateriali che mostrano un indice di rifrazione negativo L'ottica può essere utilizzata per realizzare circuiti ottici integrati, fa parte dell'innovazione tecnologica dell'ambito dell'ottica anche l'illuminazione naturale indoor utilizzando sorgenti artificiali per riprodurre la luce naturale oppure ci sono scelte anche più azzardate come per esempio la generazione di micro canali sulla superficie del diamante Quali sbocchi lavorativi? Svariati: il fisico come al solito può trovare impiego veramente in tanti ambiti Per esempio in ambito accademico la naturale prosecuzione della laurea magistrale rappresentata dal dottorato di ricerca oppure si può decidere di entrare nel mondo industriale e per esempio un ragazzo che durante la laurea magistrale si è specializzato nell'area ottica può trovare lavoro nel settore ottico o astrofisico quindi in aziende che realizzano specchi ottiche rivelatori di luce sorgenti laser Oppure può trovare lavoro in ambito informatico come sviluppatore di software o gestore di grandi moli di dati. Si può occupare per esempio dell'aspetto sanitario; una attività che è entrata in voga negli ultimi anni è quella del tecnico sicurezza laser che al pari del tecnico di radioprotezione si occupa della sicurezza negli ospedali o anche nelle università legata all'utilizzo di sorgenti laser con classe di pericolosità elevata. E ancora il fisico che si è specializzato in ottica durante la magistrale può trovare lavoro presso le scuole secondarie come insegnante Da ultimo ricordo che sono stati assegnati molti premi Nobel nell'ambito dell'ottica: gli ultimi risalgono rispettivamente al 2014 con l'assegnazione del premio Nobel per l'invenzione del led blu efficiente e al 2018 per la rivoluzionaria applicazione nell'ambito della fisica dei laser a diversi settori come per esempio alla biologia Perché studiare all'Insubria? Perché abbiamo una squadra ben fornita formata sia da sperimentali che da teorici. Storicamente l'università dell'Insubria in particolare il corso di laurea in fisica ospita molti ottici e infatti abbiamo a disposizione ben cinque laboratori di ottica. Vediamo uno per uno i soggetti protagonisti di questa attività di ricerca. Cominciamo col professor Paolo Di Trapani che è responsabile del laboratorio di ultra fast optics e che insegna optics with lab activities alla magistrale che fa parte dell'ambito sperimentale applicativo. Paolo tra l'altro è anche il fondatore di COELUX lo spinoff ideato per poter produrre illuminazione naturale indoor utilizzando sorgenti artificiali e durante il suo corso avrete la possibilità di capire veramente l'ottica e i fenomeni naturali tanto da riuscire poi a riprodurli anche in laboratorio. Vi presento poi Ottavia Jedrkiewicz che lavora nel laboratorio di ultra fast optics e che è ricercatrice CNR. Ottavia tiene il corso di laser physics con attività di laboratorio che fa parte dell'ambito microfisico struttura della materia; in questo corso avrete la possibilità di conoscere e capire come funzionano realmente le sorgenti laser che hanno rivoluzionato il mondo dell'ottica a partire dagli anni sessanta e in particolar modo riuscirete a conoscere la tecnica detta chirped pulsed amplification che è valsa il premio nobel nel 2018 Poi abbiamo il professor Fabio Ferri che è responsabile di due laboratori il laboratorio di light scattering e il laboratorio toscalab che tra l'altro è un laboratorio multidisciplinare che accoglie anche chimici e biologi. Il professor Ferri tiene il corso di optical signal analysis con attività di laboratorio che fa parte dell'ambito affini e integrativi; durante questo corso avrete la possibilità di analizzare o simulare dati presi con strumentazione ottica ma per applicazioni per esempio alla biofisica o alla chimica utilizzando il programma Labview Poi abbiamo la dottoressa Maria Bondani ricercatrice CNR responsabile dei laboratori di quantum optics e di photo physics and biomolecules. La dottoressa Bondani è tra l'altro la responsabile dell'insegnamento detection and characterization of optical states anch'esso con attività di laboratorio che fa parte dell'ambito affini integrativi. Il corso si occupa della generazione manipolazione e rivelazione di stati ottici classici e quantistici; in particolar modo verranno presentati i vari rivelatori di luce e le tecniche di rivelazione più utilizzate in svariati ambiti della fisica Poi ci sono io Alessia Allevi che lavoro nel laboratorio di quantum optics e insegno nonlinear optics con una parte di attività laboratoriale; il mio corso fa parte dell'ambito sperimentale applicativo è un corso che vuole mostrare quali siano i fenomeni ottici resi osservabili dalla invenzione dei laser e per chi ama la matematica è un corso di equazione differenziale disomogenea applicati all'ottica Poi abbiamo il primo dei nostri teorici che è il professor Franco Prati che insegna l'insegnamento di metamateriali che fa parte dell'ambito microfisico struttura della materia; quindi in questo corso il professor Prati vi presenterà questi materiali artificiali che tra le altre caratteristiche hanno quella dell'indice di rifrazione negativo Infine il secondo teorico del gruppo di ottica che è il professor Enrico Brambilla che insegna il corso di quantum and semiclassical optics che fa parte dell'ambito microfisico struttura della materia e in questo corso viene presentata l'interazione non lineare della luce con i sistemi atomici e vengono anche mostrate le applicazioni dell'ottica quantistica alla metrologia Dato che tutti i corsi di ottica non fanno parte dell'ambito teorico fondamenti per questo ambito proponiamo due corsi in modo tale da raggiungere il numero minimo di crediti indispensabili in questo ambito per il profilo di fisico generale. In particolare ci sentiamo di consigliare quantum information theory and physics of dynamical systems. Quindi riepilogando, per un curriculum di general physics per quale gli studenti devono raggiungere 120 crediti di cui 6 per il tirocinio obbligatorio e 48 per la tesi; ci sono 66 crediti da ottenere attraverso gli insegnamenti. Se si prevede di seguire insegnamenti da sei crediti ciascuno questo significa dover seguire 11 insegnamenti. Per quanto riguarda l'area ottica ricapitoliamo: nell'ambito sperimentale applicativo si possono seguire optics with laboratory e non linear optics, nell'ambito microfisico struttura della materia tre corsi (laser physics, metamaterials e quantum and semiclassical optics), nell'ambito affini integrativi i due corsi detection and characterization of optical states e optical signal analysis. Poi consigliamo per l'ambito teorico ed i fondamenti quantum information theory e physics of dynamical systems e per il raggiungimento dei 12 crediti rimanenti è possibile scegliere tra altri corsi per esempio noi ci sentiamo di suggerire scripting and programming laboratory for data analysis, quantum physics three, applied electronics Con questo, ho concluso, vi ringrazio per l'attenzione. A presto.