ELETTROMAGNETISMO AMBIENTALE E BIOELETTROMAGNETISMO

Anno accademico 2023/2024 - Docente: LORETO DI DONATO

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenze e competenze fondamentali relative alle interazioni tra campi em e sistemi fisico-biologici
Conoscenza e capacità di comprensione: Acquisizione dei principi base di bioelettromagnetismo
Conoscenza e comprensione applicate: capacità di discutere e analizzare problemi
Autonomia di giudizio: Capacità di individuare e confrontare i metodi più adeguati per lo studio di situazioni reali
Abilità comunicative: Capacità di presentare oralmente. Capacità di scrivere una relazione di laboratorio utilizzando il linguaggio tecnico
Capacità di apprendimento: La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche on-line a seconda delle specifiche circostanze richieste

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso prevede lezioni frontali e laboratori sperimentali

Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base della matematica e fisica delle scuole superiore 

Frequenza lezioni

Non obbligatoria ma altamente consigliata 

Contenuti del corso

Il campo elettromagnetico e le comunicazioni radiomobili.

  •  Il campo elettromagnetico e le onde elettromagnetiche
  •  Spettro elettromagnetico e bande di frequenza
  •  Caratteristiche fondamentali delle antenne: guadagno e polarizzazione (laboratorio 2 ore)
  •  Cenni al funzionamento della rete cellulare e sviluppi legati al 5G

Meccanismi di interazione

  •  Caratteristiche elettromagnetiche dei tessuti biologici, propagazione e assorbimento.
  •  Effetti biologici sul corpo umano a bassa e alta frequenza, effetti termici e non termici. 
  •  Dosimetria numerica e sperimentale (laboratorio 6 ore)
  •  Principali applicazioni dei campi elettromagnetici in diagnosi e terapia

Misura e valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici

  •  Quantificazione del rischio di esposizione al campo elettromagnetico
  • “Linee Guida ICNIRP”, riferimenti normativi, limiti di esposizione
  •  Misure e rilevazione del campo elettromagnetico (laboratorio 4 ore)

Testi di riferimento

[1] PROTEZIONE DAI CAMPI ELETTROMAGNETICI NON IONIZZANTI
http://www.ifac.cnr.it/pcemni/libro1/lib1idx.htm

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione al corso, visione del syllabus ed excursus storico-applicativo dei fenomeni elettrici magnetici ed elettormagnetici. slide del docente
2Il campo elettrico, la corrente elettrica§§ 1.1-1.2 [1]
3Il campo magnetico. Grandezze periodiche e propagazione ondosa§§ 1.3-1.4 fino a formula 1.37 [1]
4Il campo elettromagnetico §§ 1.5.1 e 1.5.2 [1]
5Linee di campo elettrico e magnetico prodotto da un dipolo corto e/o da una antenna lineare: proprietà del campo elettromagnetico§§ 1.5.3 [1]
6Intensità del campo elettromagnetico. Radiatore isotropo, guadagno, area efficace, relazione fra area efficace e guadagno di un’antenna. §§ 1.5.3 [1]
7Collegamento. Polarizzazione. Legge di Snell. Coefficiente di Riflessione (incidenza normale).§§ 1.5.3 [1]
8Studio della polarizzazione (esempio numerici/grafico con l'ausilio del PC). Esempi sull'interferenza (esempio numerico/grafico e commento delle formule analitiche del libro).  Campo vicino e campo lontano: definizioni operative.§§ 1.5.3-1.5.4 [1]
9Laboratorio antenne: Pattern di radiazione / Coefficiente di riflessione / Polarizzazione di antenne lineari.
10Laboratorio:  Polarizzazione della luce.
11Interazioni con i mezzi biologici, polarizzazione§§ 2.1 - 2.2 [1] e slide del docente
12SAR ed effetti termici, SAR locale e gloable, incremento termico.§§ 2.3 - 2.4.1 [1] e slide del docente
13Effetti non termici§§ 2.4.2 [1] e slide del docente
14Normativa esposizione campi em e misura campi in alta e bassa frequenzaslide del docente
15ICNIRP giudelines, IARC classification, future trends of cellular communications and impact of the exposure levels. Studi in vitro, vivo, epidemiologici (alcuni esempi) slide del docente
16Applicazioni diagnostiche e terapeutiche dei campi e.m.slide del docente
17Laboratorio: setup esposizione a 27 GHz di colture cellulari. Misure termiche, preparazione dei campioni e osservazione al microscopio

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Discussione orale e valutazione di un progetto

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

L'esame consiste nella presentazione di una tesina su un argomento concordato con il docente e in una successiva prova orale. 
La prova orale consiste in 2 domande su argomenti del programma.
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