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ⓘ Ingegneria fisica. L ingegneria fisica è un ramo dellingegneria che si occupa dello studio di diverse discipline con un approccio ingegneristico, senza tuttavia ..




Ingegneria fisica
                                     

ⓘ Ingegneria fisica

L ingegneria fisica è un ramo dellingegneria che si occupa dello studio di diverse discipline con un approccio ingegneristico, senza tuttavia perdere laspetto teorico: le principali sono fisica e matematica e sono affiancate da corsi che rimandano ad altre ingegnerie quali informatica, nucleare, elettronica, chimica, materiali e meccanica. Tali materie possono essere applicate per lo studio ed il problem-solving di problemi della nostra società, in costante progresso tecnologico, e trova applicazione in svariati campi, specialmente quelli più avanzati e high-tech.

                                     

1. Storia

Lingegneria fisica è fra i più vecchi rami dellingegneria: infatti, allUniversità di Toronto, il corso di ingegneria fisica "engineering physics" è presente dal 1934 tuttavia tale corso ha cambiato il proprio nome nel 1965 in "engineering science". In Italia sono attivi solo due corsi di ingegneria fisica come laurea di primo livello, erogati da Politecnico di Milano a partire dallanno accademico 2001-2002 e dal Politecnico di Torino a partire dallanno accademico 2006-2007.

                                     

2. Descrizione

Il corso di laurea di ingegneria fisica propone lo studio di materie che non sono riferiti ad un ramo in particolare della fisica, ma forniscono una solida base di fisica e fisica applicata, con corsi come fisica, elettromagnetismo, corsi di analisi, ottica, termodinamica; accanto a questa formazione fisica di base, le lauree in ingegneria fisica affiancano corsi con unimpronta più ingegneristica, con esami come statistica, informatica, chimica e telecomunicazioni. Lobiettivo dei corsi è quello di fornire ai laureandi delle basi solide sia in campo ingegneristico che scientifico: i laureati in ingegneria fisica possono quindi proseguire i propri studi in entrambi gli ambiti, per esempio in lauree magistrali in nanotecnologie, nanomateriali, fisica pura, aerospaziale. Non mancano anche casi in cui studenti laureati in ingegneria fisica hanno poi continuato la propria carriera scolastica scegliendo strade diverse e non inerenti alla fisica, quali ad esempio medicina e giurisprudenza.

In molte università, possono essere presenti lauree triennali di ingegneria fisica, lauree magistrali e dottorati di ricerca.

                                     

2.1. Descrizione Confronto fra ingegneria fisica e fisica

Sebbene molti corsi nei primi anni delle due lauree siano gli stessi, nella facoltà di ingegneria fisica viene posta una maggiore attenzione ai risvolti pratici e applicazioni in vari campi scientifici ; inoltre, i corsi di ingegneria fisica propongono negli anni successivi corsi più propriamente ingegneristici, appartenenti allingegneria industriale e allingegneria dellinformazione, mentre nelle lauree in Fisica vengono proposti corsi che hanno lobiettivo di approfondire la scienza pura. Entrambe le lauree forniscono unadeguata preparazione per accedere, in seguito al conseguimento della laurea, al dottorato di ricerca in Fisica in ambito universitario o in campi di ricerca in ambito industriale.

                                     

3.1. Percorso di studio in Italia Laurea triennale

Le uniche due università che offrono corsi di laurea in ingegneria fisica sono il Politecnico di Milano e il Politecnico di Torino. I due corsi di laurea triennale presentano molti insegnamenti in comune, o comunque decisamente simili, soprattutto nel primo e nel secondo anno: si inizia creando una forte base di analisi e metodi matematici da applicare nei successivi e numerosi corsi di fisica e si affiancano corsi complementari quali, ad esempio, chimica ed informatica. Successivamente, specialmente al terzo anno, sono presenti corsi propedeutici alle lauree magistrali offerte dai due atenei i cui argomenti spaziano dalla fotonica ad alta energia alle nanotecnologie e nanomateriali. Dalla laurea triennale in ingegneria fisica è anche possibile accedere al corso di laurea magistrale in ingegneria nucleare.

                                     

3.2. Percorso di studio in Italia Laurea magistrale

Al Politecnico di Milano sono presenti due indirizzi di laurea magistrale, entrambi erogati in lingua inglese: Nanooptics and Photonics, che si occupa dellapplicazione dei principi della fotonica a campi applicativi quali nanotecnologie, biotecnologie, nanomedicina e telecomunicazioni, e Nanophysics and Nanotechnology, che invece studia le tecnologie dei materiali magnetici e lo sviluppo di materiale delle nanostrutture.

Anche al Politecnico di Torino sono presenti due lauree magistrali, entrambe erogate in lingua inglese: "Nanotecnologie per linformazione e la comunicazione" Nanotechnologies for the ICTs, che ha come obiettivo quello di portare il laureando a sviluppare nanodispositivi e nanotecnologie, e "Fisica dei sistemi complessi" Physics of complex systems, che ha lobiettivo di creare ingegneri fisici con ottime capacità di modellazione e simulazione di sistemi complessi.

Entrambi gli atenei offrono la possibilità di proseguire gli studi oltre la laurea magistrale con corsi di dottorato di ricerca in fisica.



                                     

4. Figura dellingegnere fisico e sbocchi professionali

La figura dellingegnere fisico unisce le proprie conoscenze dellingegneria ai principi di matematica e fisica di alto livello per elaborare strategie di problem solving e risolvere vari problemi legati al mondo del lavoro. Durante i suoi corsi di studio, lingegnere fisico apprende quindi diverse competenze: problem solving riguardante sia argomenti dettagliati e specifici sia un sistema nel suo complesso, capacità di analizzare dati fisici e statistici, capacità di lavorare in team multidisciplinari e capacità di ideare e di condurre esperimenti e/o processi che richiedano contemporaneamente elevate conoscenze in campo fisico e una solida base di natura ingegneristica.

Lingegnere fisico è pertanto una figura trasversale, che può trovare sbocchi lavorativi sia in ambito della ricerca scientifica che in ambiente industriale avanzato; in particolare, in questultimo campo, lingegnere fisico è una figura fondamentale in campi come ottica, fotonica e nanotecnologie, in cui può progettare prodotti e coordinare processi che richiedano solide basi scientifiche: per questo, lingegnere può trovare lavoro sia in centri di ricerca pubblici e privati sia in industrie che si occupano di tecnologie avanzate. Inoltre, grazie alla sua versatilità, lingegnere fisico può trovare lavoro in svariati campi, come ad esempio quello delle strumentazioni biomediche, quello delle fibre ottiche, quello dei circuiti integrati o negli istituti di ricerca nucleare.



                                     

5.1. Esempi di applicazioni Superconduttori

Un esempio di campo in cui lingegneria fisica si è rilevata molto importante è quello dei superconduttori, ovvero metalli che ad alcune temperature perdono la resistenza elettrica interna e quindi non viene dissipata energia per effetto Joule al passaggio di corrente. Poiché la maggior parte dei metalli superconduttori assume la proprietà di superconduttività a temperature estremamente basse: ad esempio intorno a 1 K per lalluminio, intorno ai 4 K per il mercurio, intorno ai 7 K per il piombo. Proprio per tale caratteristica, i superconduttori sono stati impiegati in misura ristretta fino al 1987, quando vennero scoperti superconduttori definiti "ad alta temperatura critica", come ad esempio lazoto liquido, che presenta la superconduttività a 77 K, che hanno potuto ampliare la gamma delle applicazioni di questi materiali.

Compito dellingegnere fisico è da un lato quello di poter costruire cavi superconduttori per applicazioni su larga scala, dallaltro quello di studiare il fenomeno della superconduttività, ancora oggi non compreso appieno, per poter sviluppare altri superconduttori.

                                     

5.2. Esempi di applicazioni Laser

Un importante esempio di applicazione degli studi di ingegneria fisica è la fotonica ed in particolare lo studio dei laser. Il laser è un impulso di luce dalla durata molto ridotta, nella scala dei femtosecondi. Le applicazioni dei laser possono essere ad esempio la fusione nucleare a confinamento inerziale, sistemi di trasmissione di fibra ottica, studi di ottica quantistica, laser scanner, trattamento superfici, sviluppo dei computer quantistici, crittografia quantistica, biomedicina, lo studio del comportamento di conduttori e semiconduttori. In particolare, i laser a semiconduttori hanno una importante rilevanza nelle comunicazioni ottiche e nel design di computer ottici.