Insegnamento TECNICHE SPETTROSCOPICHE PER LA FISICA DELLA MATERIA
- Corso
- Fisica
- Codice insegnamento
- A003088
- Sede
- PERUGIA
- Curriculum
- Fisica della materia
- Docenti
-
- Ore
- 42 ore -
- 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.