Insegnamento TECNICHE SPETTROSCOPICHE PER LA FISICA DELLA MATERIA
- Corso
- Fisica
- Codice insegnamento
- A003088
- Sede
- PERUGIA
- Curriculum
- Fisica della materia
- Docente
- Francesco Sacchetti
- Docenti
-
- Francesco Sacchetti
- Ore
- 42 ore - Francesco Sacchetti
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2022
- Erogato
- 2023/24
- 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 idnividuare 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.
- Altre informazioni
- Specifici problemi connessi con il corso potranno essere discussi con il docente.
- 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.