Nel corso del primo semestre il corso sarà principalmente costituito da lezioni frontali. Svolgeremo in aula qualche piccola esercitazione. A partire dal secondo semestre, oltre alle ore di didattica frontale in aula, sono riviste delle esperienze pratiche in laboratorio. Gli orari del secondo semestre verranno forniti in seguito. Si fa presente che la frequenza alle esperienze pratiche di laboratorio è obbligatoria.

Il corso si propone di fornire le basi del metodo sperimentale e delle tecniche di analisi statistica dei dati sperimentali.

Qui di seguito trovate il programma di massima del corso:

A) Grandezze fisiche:

- Misura di una grandezza fisica: misure dirette e misure indirette;

- Grandezze fondamentali e grandezze derivate.

- Dimensioni di una grandezza fisica; sistemi di unità di misura.

- Incertezze di misura casuali ed errori sistematici;

- Studio dell'andamento di una grandezza in funzione di un'altra;

- Grafici e loro uso; istogrammi di frequenza.

- Progettazione di esperimenti per ricavare una data grandezza fisica

B) Analisi statistica dei dati sperimentali 

- Definizioni di probabilita’. Probabilita’ condizionata. Teoremi della probabilita’ composta e probabilita’ totale. Teorema di Bayes.

Variabili casuali discrete e distribuzione di probabilità. Variabili casuali continue e densità di probabilità.

Parametri caratteristici di una funzione di distribuzione: valore aspettato e varianza.

- Alcune funzioni di distribuzione di probabilità: distribuzione di Bernoulli, distribuzione di Poisson, distribuzione uniforme, distribuzione di Gauss.

- Funzioni di piu’ variabili casuali e matrice di covarianza (cenni).

- Il teorema del limite centrale. Legge dei grandi numeri.

- Misura di una grandezza fisica come variabile casuale; definizione di incertezza di misura tramite la varianza.

- Propagazione delle incertezze di misura nelle misure indirette.

- Inferenza statistica. Stima dei parametri di una funzione di distribuzione di probabilità a partire da un campione della popolazione; la media aritmetica, lo scarto quadratico medio e le loro proprietà. Principio di massima verosimiglianza.

- Stima dei parametri di una relazione lineare. Metodo dei minimi quadrati

- Confronto fra distribuzioni di frequenza osservate e aspettate.

- Test di ipotesi. il metodo del Chi2.

- Stima di intervalli

Testi Consigliati:

C.Bini "Lezioni di Statistica per la Fisica Sperimentale", Nuova Cultura Editrice.

J.R. Taylor “Introduzione all’analisi statistica degli errori”, Zanichelli

V. Canale e M. della Pietra “Il laboratorio di Fisica 1” Edises Università

P. Fornasini “The Uncertainty in Physical Measurements: An Introduction to Data Analysis in the Physics Laboratory”, Springer

M. Loreti “Teoria degli errori e fondamenti di statistica”