CdSFISICA
Codice384BB
CFU6
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano
| Moduli | Settore/i | Tipo | Ore | Docente/i | |
| SPETTROSCOPIA OTTICA DEI MATERIALI | FIS/03 | LEZIONI | 48 |
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- Fondamenti di interazione radiazione/materia
- Interpretazione degli spettri di emissione/assorbimento delle sostanze nel range dal vicino UV all'IR, fino al THz;
- Strumenti tecnici e concettuali per la spettroscopia ottica di assorbimento ed emissione stazionaria e risolta nel tempo. Spettroscopia Raman;
- Livelli energetici dei principali sistemi fisici: livelli elettronici atomici e molecolari, livelli rotazionali e vibrazionali delle molecole, modello di Lorentz-Drude, livelli elettronici di impurezze (metalli di transizione e terre rare) nei cristalli, struttura a bande degli elettroni e dei fononi nei cristalli;
- Cenni alla teoria dei gruppi applicata ai livelli energetici dei sistemi elettronici e fononici di cui sopra.
- Basics of radiation/matter interaction and understanding of emission/absorption spectra of substances in the range near-UV - IR, up to the THz range.
- Understanding of the experimental setups for emission, absorption, Raman spetroscopy emission, absorption, Raman spetroscopy;
- Energy levels of the main physical systems: electronic levels in atoms and molecules, rotational and vibrational levels of molecules, Lorents-Drude model, electronic levels of impurities (transition metals and rare earths) in crystals, electronic and phononic bands in crystals.
- Group theory applied to the main energy level systems mentioned above.
Le conoscenze acquisite dagli studenti e dalle studentesse saranno puntualmente verificati durante l'anno tramite discussioni e approfondimenti in classe. L'esame finale è orale e può includere la preparazione di un breve seminario di approfondimento.
The acquired knowledge is assessed all during the year by stimulating the participation of the students in scientific class discussions. The final exam is based on an oral test and can include the preparation of a short seminar.
Alla conclusione del corso gli studenti e le studentesse avranno acquisito la capacità di analizzare problemi di ottica che coinvolgono nanomateriali, sia per l'analisi delle proprietà su scala locale che per lo sfruttamento delle specifiche caratteristiche ottiche in dispositivi e metodi.
Pur avendo un carattere prevalentemente fisico di base, il corso favorisce lo sviluppo di capacità inter-disciplinari, strettamente connesse con altri settori.
At the successful completion of the course, the students will gain the ability to analyze problems of optics involving nanomaterials, both for the analysis at the local scale and for the exploitation of their specific properties in devices and approaches.
Although the major emphasis is put onto the physical aspects, the course fosters the development of cross-disciplinary ablilities, directly connected with other scientific areas.
Durante il corso gli studenti sono incoraggiati a discutere gli aspetti di maggior interesse nel corso delle lezioni. Inoltre le capacità acquisite possono essere verificate anche attraverso la preparazione di brevi presentazioni su argomenti inerenti il corso.
During the course, students are required to play a pro-active role in discussing topics of their interest. Moreover, the ablities can be assessed also through the preparation of short presentations on selected topics.
Gli studenti e le studentesse acquisiranno sensisbilità specifica nel trattare argomenti di nanomateriali da un punto di vista interdisciplinare, che, partendo dalle proprietà fisiche di base, arriva alle applicazioni attuali e di maggior risonanza.
Students will gain specific skills in the cross-disciplinary approach to nanomaterials that, starting from the fundamental physical basis, leads to emerging applications at the state-of-the-art.
L'atteggiamento di apertura interdisciplinare degli studenti sarà verificato durante le discussioni in classe, anche attraverso specifici test basati su brevi presentazioni.
The cross-disciplinary skills will be verified during the class discussions, also thorugh specific tests based on short presentations.
Conoscenze base di elettromagnetismo e fisica dei materiali, incluse basi di meccanica quantistica.
Electromagnetism and material physics, including basic elements of quantum mechanics.
- lezioni frontali
- discussioni in classe
- visita di laboratori e discussione di pratiche sperimentali
- lessons
- class discussions
- visits to labs and presentation of experimental practices
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Descrizione dei livelli energetici vibrazionali e rotazionali delle molecole e loro regole di selezione.
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Descrizione dei livelli energetici nei solidi isolanti (centri di colore, terre rare, metalli di transizione) e semiconduttori (elettroni, fononi, eccitoni…)
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Cenni di teoria dei gruppi applicata alla classificazione dei livelli vibrazionali delle molecole.
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Tecniche sperimentali per misure di assorbimento, emissione, vite medie, spettroscopia Raman, spettroscopia di Fourier: reticoli di diffrazione, monocromatori, interferometri, sorgenti e rivelatori
- Basics of radiation/matter interaction and understanding of emission/absorption spectra of substances in the range near-UV - IR, up to the THz range.
- Technical and conceptual tools for emission, absorption, Raman spetroscopy;
- Energy levels of the main physical systems: electronic levels in atoms and molecules, rotational and vibrational levels of molecules, Lorents-Drude model, electronic levels of impurities (transition metals and rare earths) in crystals, electronic and fononic bands in crystals.
- Group theory applied to the main energy level systems mentioned above.
La bibliografia specifica per ogni argomento trattato, inclusi anche articoli di ricerca, à comunicata agli studenti e studentesse al termine delle lezioni.
The relevant and specific bibliography for every topic of the course, including also research papers, is communicated to the students at the end of the lectures.
Mettersi in contatto preliminarmente con i docenti e seguire il materiale didattico fornito via web.
To contact preliminarly the lecturers and visit the relevant web pages for the didactical materials.
Esame finale orale, parte del quale può essere sostenuta basandosi su una breve presentazione su argomento concordato.
Oral final exam, partly fulfilled through a short presentation on a topic chosen agreement with the lecturers.