Insegnamento TECNICHE SPETTROSCOPICHE PER LA FISICA DELLA MATERIA
| Nome del corso | Fisica |
|---|---|
| Codice insegnamento | A003088 |
| Sede | PERUGIA |
| Curriculum | Fisica della materia |
| Docente responsabile | Francesco Sacchetti |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | FIS/03 |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Risposta lineare. Grandezze fisiche estensive e intensive. Misura di grandezze intensive: risposta dielettrica e ottica, magnetizzazione (materiali magnetici), misure termodinamiche. Richiami di teoria dello scattering. Interazione radiazione EM e materia. Altre sonde e loro interazioni: neutroni, elettroni, muoni. Radiazioni EM nelle varie regioni di energia. Raggi-x, diffrazione e scattering anelastico, scattering Compton. Effetto Mossbauer. Neutroni, diffrazione e scattering anelastico, scattering magnetico. Risonanza magnetica nucleare, elettronica e muonica. |
| Testi di riferimento | C. Kittel, Quantum theory of solids B. E. Warren, x-ray diffraction F. Wooten, Optical properties of solids S. W. Lovesey, Theory of neutron scattering from condensed matter |
| Obiettivi formativi | Lo studente deve acquisire una buona conoscenza delle tecniche sperimentali della fisica della materia, avendo la capacità di individuare le tecniche appropriate ai vari sistemi in autonomia e in collaborazione, avere la capacità di esporre i propri risultati e analisi. |
| Prerequisiti | Lo studente deve conoscere le basi della meccanica quantistica dei sistemi a molti corpi e gli elementi base della fisica della materia, oltre alla fisica di base, meccanica ed elettromagnetismo. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali sui vari argomenti, esaminando le varie tecniche descritte e la fisica dei sistemi collegati. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame finale sarà basato sula presentazione e discussione di un insieme di tecniche spettroscopiche sperimentali. |
| Programma esteso | Risposta lineare. Grandezze fisiche estensive e intensive. Risposta lineare e relazioni di Kramers-Kroenig. Causalità temporale. Misura di grandezze intensive: risposta dielettrica con campi elettromagnetici. Risposta ottica della materia in regione VIS, indice di rifrazione, parte reale e immaginaria e relazione con la risposta dielettrica. Misura della magnetizzazione dei vari materiali magnetici, ferromagnetismo e antiferromagnetismo. Misure termodinamiche, potenziali termodinamci, calore specifico. Calorimetri. Richiami di teoria dello scattering, potenziale centrale, onde parziali, approssimazione di Born. Interazione radiazione EM e materia, descrizione quantistica della radiazione. Altre sonde e loro interazioni: neutroni, interazione nucleare forte residua e interazione dipolare magnetica. Elettroni e loro interazione Coulombiana, muoni ed effetti di interazione dipolare magnetica. Radiazioni EM nelle varie regioni di energia dalle onde elettromagnetiche di bassa frequenza ai raggi-gamma e loro applicazioni alla fisica della materia. Quantizzazione della radiazione. Raggi-x, diffrazione di Bragg nei cristalli e scattering anelastico, scattering Raman da vibrazioni e stati elettronici. Scattering Compton, distribuzione di momento elettronico e energia cinetica elettronica. Effetto Mossbauer, scattering elastico nucleare dei raggi-x. Neutroni, diffrazione di Bragg e scattering anelastico dai fononi, curve di dispersione nei cristalli e dinamica dei sistemi disordinati. Scattering magnetico dei neutroni, distribuzione di magnetizzazione e dimanica magnetica, onde di spin. Risonanza magnetica nucleare, elettronica e muonica. |