ARCHAEOMETRY

ll corso si propone di fornire allo studente gli elementi di base e lo stato dell’arte delle principali metodologie per la caratterizzazione e la datazione di materiali di interesse per il Patrimonio Culturale. Particolare attenzione è rivolta alle tecniche utilizzate per lo studio di dipinti ed opere policrome nonché per le metodologie che permettono di stabilire la cronologia assoluta di ceramiche, laterizi, malte, sedimenti geologici e speleotemi.

Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche in laboratorio.

Onde elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico. Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Interazione radiazione e. m. - materia.

Struttura atomica e nucleare. Decadimenti radioattivi. Interazione particelle - materia.

Fisica dei rivelatori e grandezze caratteristiche dei rivelatori di radiazione.

Obbligatoria.

L’archeometria e le scienze applicate ai Beni Culturali: Le metodologie scientifiche ed il Patrimonio Culturale ed Artistico: le applicazioni delle scienze esatte nel campo dello studio, della Conservazione e del Restauro dei Beni Culturali.

Colore e colorimetria: Elementi di ottica per la misura e la specificazione del colore. Fisiologia della visione e percezione del colore. Fotometria e basi della colorimetria. Proprietà ottiche dei corpi non autoluminosi. Rappresentazione del colore. Specificazione del colore.

Tecniche di Imaging: Microscopia elettronica. Immagini di microscopia elettronica a scansione: immagini in elettroni secondari, retrodiffusi e mappature X. Imaging RGB, riflettometria IR ed immagini UV.

Spettrometria Raman: Trattazione classica e quantistica dell’effetto Raman. Set-up sperimentale e rivelazione dei segnali. Applicazioni nei Beni Culturali.

Datazione tramite luminescenza stimolata: La Termoluminescenza (TL) e la Luminescenza Otticamente Stimolata (OSL). Principi fisici di base. Equazione dell’età. Determinazione paleodose e dose annua. Test di autenticità. Datazione di manufatti, sedimenti e strutture architettoniche.

Datazione ESR: Spettroscopia di Risonanza di Spin Elettronico in onda continua (CW). Descrizione classica e quantistica del fenomeno della risonanza. Interazioni Zeeman, iperfine e superiperfine. Principi di funzionamento di uno spettrometro ESR. Datazione ESR.

Datazione U/Th: Serie radioattive naturali. Decadimenti sequenziali. Geochimica di U e Th. Strumentazione per spettrometria alfa. Determinazione dell’età.

Altri metodi di datazione: Dendrocronologia. Carbonio 14. Metodo potassio – argon. Tracce di fissione. Racemizzazione delle ammine.

Aitken, M.J , Thermoluminescence Dating, Academic Press Inc.

Aitken, M.J , Science-based Dating in Archaeometry, Longman Archaeology Series

Aitken, M.J , Optical dating of sediments, Academic Press Inc.

Aldrovandi A., Picollo M., 2007, Metodi di documentazione e indagini non invasive sui dipinti, Il Prato Editore (collana I talenti), 112 p., 2 ed.

Edwards H. and Vandenabeele P., 2012, Analytical Archaeometry: Selected Topics, The Royal Society of Chemistry

Ferraro J.R., Nakamoto K., Brown C.W., Introductory Raman Spectroscopy, Academic Press, 2003

Goldstein J., Newbury D. E., Joy D.C., Lyman C.E. , Echlin P., Lifshin E., Sawyer L., Michael J.R., 2003, Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis, Springer, 695 p., 3 ed.

Gonzalez R.C., Woods R.E., 2008, Elaborazioni delle immagini digitali, Pearson, 840 p., 3 ed.

Ikeya M., New application of Electron Spin Resonance – Dating, Dosimetry and Microscopy, World Scientific

Lewis I.R., Edwards H.G.M., Handbook of Raman Spectroscopy, Marcel Dekker, 2001

Long D. A., The Raman effect, John Wiley and sons Editor

Martini M., Milazzo M., PIacentini M., Physics Methods in Archaeometry

Oleari C., Standard Colorimetry: Definitions, Algorithms and Software, 2016, John Wiley Sons Inc

Tilley R.J.D., 2011, Colour and the optical properties of materials., Wiley, 510 p.

Turrell G. and Corset J., Raman Microscopy: Developments and Applications, Elsevier Academic Press, 1996.

Wyszecki G. and Stiles W. S., 2000, Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, John Wiley & Sons, 968 p., 3 ed.

Appunti forniti dal docente

L'esame consiste in un colloquio sugli argomenti del programma e nella discussione di un elaborato relativo alla descrizione e all'elaborazione dei dati sperimentali su un'esperienza di laboratorio realizzata durante il periodo didattico.

Metodologie fisiche per i Beni Culturali e informazioni ottenibili.

Datazione di ceramiche e sedimenti mediante luminescenza stimolata.

Datazione di speleotemi mediante Risonanza di Spin Elettronico.

Misura di contenuti radioattivi tramite spettrometria gamma.

Misure sperimentali per la specificazione del colore.

Il ruolo della spettrometria Raman per lo studio dei Beni Culturali.