Fisica dei Dispositivi a Stato Solido


ID corso

Docente

CFU

6

Durata

14 Settimane

Semestre DD

Primo


Dettagli del corso

Dal campo elettromagnetico alla luce. I coefficienti di Einstein. Transizioni radiative negli atomi, allargamenti di riga, generalità sul laser. Fluttuazioni classiche dell’intensità di una sorgente, le diverse scale dei tempi coinvolte. Collegamento tra grandezze misurabili (assobimento, riflettività, indice di rifrazione) e caratteristiche microscopiche di un materiale. Teoria della risposta causale lineare: le relazioni di dispersione di Kramers-Kronig. La quantizzazione del campo elettromagnetico: il fotone. Interazione radiazione materia quantistica. Caratteristiche della radiazione classica: coerenza del primo e del secondo ordine. Formulazione quantistica: come si modifica il formalismo per la coerenza del primo e del secondo ordine. Differenze ed analogie. L’esperimento di Young. L’esperimento di Hanbury-Brown e Twiss. Stati coerenti di radiazione e stati numero di fotoni. Stati squeezed
ESPERIMENTI DI LABORATORIO
La simulazione di una sorgente di radiazione caotica
L’esperimento di Young nella forma originale del 1803
La misura del fotone singolo con un fotomoltiplicatore, separazione del segnale dal rumore. Statistica dei conteggi per differenti tipologie di fascio luminoso

Obiettivi

OBIETTIVI FORMATIVI:
Descrizione e dimostrazione (anche attraverso alcune simulazioni sperimentali) delle proprietà di coerenza del primo e del secondo ordine di varie sorgenti di luce. La quantizzazione del campo elettromagnetico. Gli stati quantistici della radiazione elettromagnetica

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Acquisizione dei principi generali e della fenomenologia della radiazione elettromagnetica.
Comprensione dell’interazione radiazione materia all’interno della teoria semiclassica e di quella quantistica. Comprensione delle pecularietà degli stati quantistici di radiazione rispetto agli stati classici.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Saper collegare la visione microscopica e quella macroscopica dell'assorbimento (le costanti ottiche). Preparazione e interpretazione di semplici esperimenti e dei limiti di applicabilità della teoria studiata

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:


ABILITÀ COMUNICATIVE:
Descrizione e discussione degli esperimenti di laboratorio e delle condizioni sperimentali in rapporto alle conoscenze apprese.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: