Struttura della materia

Corso di Studio:
Laurea triennale in Fisica
Docenti:
Pietro Carretta
Anno accademico:
2016/2017 (Altri: 2017/2018 2015/2016 2014/2015 2013/2014)
Semestre:
N/D
Lingua di insegnamento:
Italiano (Inglese su richiesta)
Codice corso:
502006
Settore scientifico/disciplinare:
FIS/03
Crediti formativi:
12
Ore di lezione:
96

Obiettivi

Prerequisiti

Aspetti fondamentali di meccanica, termodinamica, elettromagnetismo e meccanica quantistica. E’ utile conoscere gli aspetti di base della meccanica statistica.

Programma

Vengono richiamati gli aspetti generali di atomi idrogenoidi e descritti i principi di spettroscopia dei livelli elettronici negli atomi. Successivamente vengono trattati gli atomi a più elettroni e illustrate le varie interazioni (spin-orbita, scambio, orbita-orbita, iperfine ) che determinano la struttura dei livelli elettronici. Vengono descritti quindi gli stati elettronici e la formazione delle molecole, sia facendo riferimento a molecole biatomiche sia a molecole poliatomiche. Sono illustrate le proprietà delle molecole associate ai moti nucleari di rotazione e vibrazione e le spettroscopie utilizzate per il loro studio. Successivamente vengono descritte le proprietà principali dei solidi cristallini: le strutture reticolari, gli stati elettronici nei cristalli e la loro descrizione nell'ambito di diversi modelli, la formazione dei cristalli, la conduttività elettrica, i modi vibrazionali nei cristalli. Nell'arco del corso vengono richiamati in più occasioni concetti di meccanica statistica utili alla comprensione degli argomenti trattati. Viene data particolare enfasi all'effetto di campi elettrici e magnetici sulla struttura dei livelli di atomi, molecole e solidi e alla descrizione delle rispettive funzioni di risposta e delle spettroscopie impiegate per il loro studio.

Bibliografia

A. Rigamonti, P. Carretta, Structure of Matter: an Introductory Course with Problems and Solutions, Springer Italia, 2009 (seconda edizione).

Modalità di esame

Esame scritto e orale. Durante il corso si svolgeranno delle prove scritte in itinere sulle parti riguardanti atomi, molecole e solidi. Per accedere all’esame orale lo studente dovrà superare l’esame scritto finale oppure le tre prove scritte in itinere.