SPECTROSCOPY
Anno accademico 2019/2020 - 2° anno - Curriculum ASTROPHYSICS, Curriculum CONDENSED MATTER PHYSICS e Curriculum PHYSICS APPLIED TO CULTURAL HERITAGE, ENVIRONMENT AND MEDICINECrediti: 6
SSD: FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Fornire le basi per comprendere i principi sottostanti le più comuni tecniche spettroscopiche con onde elettromagnetiche per la caratterizzazione di molecole e solidi.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali con numerosi esempi pratici e visite in laboratorio
Prerequisiti richiesti
Fondamenti di struttura della materia
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
Principi generali sulle spettroscopie con onde elettromagnetiche. Propagazione di onde elettromagnetiche, indice di rifrazione complesso e coefficienti di Fresnell. Sorgenti, monocromatori e rivelatori. Vibrazioni e teoria dei gruppi. Modelli di funzione dielettrica. Assorbimento ed emissione in semiconduttori e isolanti. Diffusione della luce. Spettroscopie con raggi X.
Testi di riferimento
H. Kuzmany, "Solid-State Spectoscopy", Springer.
J. Garcia Solè, L.E. Baus ́and D. Jaque, "An Introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids", John Wiley & Sons.
D.C. Harris and M.D. Bertolucci, "Simmetry and Spectroscopy", Dover.
G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, Dover Publications
O.S Heavens, “Optical Properties of Thin Solid Films., Dover Publications
A. Borghesi, in Highlights on Spectroscopies of Semiconductors and Insulators, World Scientific
R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, The Feynman Lectures on Physics, Addison-Wesley
C.E. Housecroft and A.G. Sharpe, Inorganic Chemistry, Pearson Education Limited
M. Fox, Optical Properties of Solids (cap. 5.1 - 5.3), Oxford University Press
I. Pelant and J. Valenta, Luminescence Spectroscopy of Semiconductors, Oxford University Press
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Interazione di onde elettromagnetiche con la materia | G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, Dover Publications |
| 2 | Coefficienti di Fresnel | G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, Dover Publications |
| 3 | Trasmittanza, riflettanza e assorbimento | G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, Dover Publications |
| 4 | Film sottili | O.S. Heavens, Optical Properties of Thin Solid Films |
| 5 | Sorgenti | H. Kuzmany, Solid-State Spectroscopy, Springer |
| 6 | Monocromatori | H. Kuzmany, Solid-State Spectroscopy, Springer |
| 7 | Rivelatori | H. Kuzmany, Solid-State Spectroscopy, Springer |
| 8 | Funzione dielettrica | H. Kuzmany, Solid-State Spectroscopy, Springer |
| 9 | Assorbimento in semiconduttori e isolanti | Garcia Solé, An introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids, John Wiley & Son |
| 10 | Vibrazioni e teoria dei gruppi | H. Harris, M.D. Bertolucci, Symmetry and Spectroscopy, Dover Publications ; C. Kittel, Introduction to Solid State Physics |
| 11 | Fotoluminescenza | M. Fox, Optical Properties of Solids, Oxford University Press ; I. Pelant and J. Valenta, Luminescence Spectroscopy of Semiconductors, Oxford University Press ; E.G. Yukihara e S.W.S. McKeever, Optically Stimulated Luminescence, Willey |
| 12 | Light scattering | G. Keresztury, Handbook of Vibrational Spectroscopy, Willey |
| 13 | Raggi X | H. Kuzmany, Solid-State Spectroscopy, Springer ; Ring, Scattering and Diffraction, cap. 3 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Orale
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
L'esame inizia con una domanda generica su una delle spettroscopie da cui poi eventualmente approfondire alcuni aspetti.