Insegnamento TECNICHE SPETTROSCOPICHE PER LA FISICA DELLA MATERIA

Corso
Fisica
Codice insegnamento
A003088
Sede
PERUGIA
Curriculum
Fisica della materia
Docenti
  • (Codocenza)
Ore
  • 42 ore (Codocenza) -
CFU
6
Regolamento
Coorte 2023
Erogato
2024/25
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.
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