Insegnamento PROCESSI DINAMICI NEI FLUIDI

Nome del corso di laurea	Scienze chimiche
Codice insegnamento	A001539
Curriculum	Chimica fisica
Docente responsabile	Marco Paolantoni
Docenti	Marco Paolantoni
Ore	47 Ore - Marco Paolantoni
CFU	6
Regolamento	Coorte 2026
Erogato	Erogato nel 2026/27
Erogato altro regolamento
Attività	Caratterizzante
Ambito	Inorganico-chimico fisico
Settore	CHEM-02/A
Anno	1
Periodo	Secondo Semestre
Tipo insegnamento	Obbligatorio (Required)
Tipo attività	Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento	ITALIANO
Contenuti	Principi di ottica e applicazioni spettroscopiche. Proprietà della materia soffice, processi dinamici e tecniche spettroscopiche per il loro studio, con esempi applicativi.
Testi di riferimento	Fondamenti di fisica - David Halliday e Robert Resnick Chimica Fisica - Peter William Atkins, Julio De Paula, James Keeler Scattering di Luce Dinamico – con applicazioni in Chimica, Biologia Fisica- B.B. Berne, R. Pecora Fisica della Materia Soffice - Masao Doi
Obiettivi formativi	L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti le conoscenze di base per comprendere le proprietà della materia soffice e il suo studio attraverso tecniche spettroscopiche. Le principali conoscenze acquisite saranno: -fondamenti di fisica ottica; -fondamenti di chimica fisica della materia soffice; -conoscenze di base sulla dinamica molecolare dei sistemi in fase condensata; -conoscenze di base di alcune tecniche spettroscopiche per lo studio della materia soffice. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: -razionalizzare il comportamento dei sistemi esaminati sulla base delle loro proprietà molecolari; -interpretare dati spettroscopici riguardanti lo studio della materia soffice; -interpretare le leggi, i modelli e le equazioni introdotti per descrivere i fenomeni chimico-fisici considerati.
Prerequisiti	Elementi di base di fisica e di spettroscopia molecolare.
Metodi didattici	Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.
Altre informazioni	Frequenza: raccomandata.
Modalità di verifica dell'apprendimento	L’esame prevede una prova orale e una relazione su un’esperienza di laboratorio. La prova orale consiste in una discussione finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti trattati. Essa consentirà inoltre di verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e di comunicare quanto acquisito con proprietà di linguaggio, organizzando in modo autonomo l’esposizione degli argomenti. La relazione di laboratorio consentirà di verificare la capacità dello studente di elaborare e presentare i risultati relativi all’esperienza svolta. Il voto finale risulterà dalla media delle valutazioni delle due prove. La durata dell’esame varia in base all’andamento della prova stessa. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso	- Radiazione elettromagnetica: equazioni di Maxwell e correzione della legge di Ampère. Generazione e propagazione delle onde elettromagnetiche. Trasporto di energia e intensità dell’onda elettromagnetica. Spettro elettromagnetico. Propagazione della luce nel vuoto e nella materia. Riflessione e rifrazione della luce. Riflessione totale (ATR). - Polarizzazione dell’onda elettromagnetica. Polarizzazione per riflessione. Birifrangenza. Polarizzazione lineare, circolare ed ellittica. Attività ottica e dicroismo circolare. - Specchi e lenti. Formazione dell’immagine, ottica geometrica e ottica ondulatoria. Cenni a specchi piani e sferici. Lenti sottili (applicazioni, strumenti ottici comuni). - Interferenza ed esperimento di Young. Coerenza spaziale e temporale. Interferenza da lamine sottili. - Diffrazione e teoria ondulatoria. Diffrazione attraverso apertura circolare. Risoluzione ottica spaziale. - Spettroscopia FT-IR e ATR-FTIR. Principi dell’IR. Interferometro di Michelson. Trasformata di Fourier continua e discreta. Vantaggi della FT-IR. - Strumentazione dispersiva: spettroscopia Raman dispersiva. Meccanismo di funzionamento del laser. Reticoli di diffrazione. Dispersione e potere risolutivo. - Caratteristiche generali della materia soffice: interazioni intermolecolari, organizzazione strutturale, dinamica, parametro d’ordine e transizioni di fase, polidispersione. - Tecniche per lo studio della materia soffice: microscopia, diffusione della luce (light scattering), scattering di raggi X e neutroni, reologia, calorimetria, altri metodi spettroscopici. - Scale temporali di alcuni processi chimici di interesse. Funzioni di autocorrelazione nel tempo e fluttuazioni. - Aspetti teorici e applicativi di diverse tecniche spettroscopiche: IR, Raman, Dynamic Light Scattering. Depolarized light scattering, Brillouin scattering.