Struttura della Materia I


ID corso

Docente

CFU

9

Durata

14 Settimane

Semestre DD

Primo


Dettagli del corso

Per la laurea triennale in fisica con curriculum: Fisica dell'atmosfera e Meteorologia i CFU sono 8

Fisica Atomica: Atomi a un elettrone: Correzioni di Struttura Fine e Iperfine. Interazione di atomi idrogenoidi con la radiazione elettromagnetica. Interazione di atomi idrogenoidi con Campi Elettrici e Magnetici esterni. Atomi a due elettroni: stato fondamentale e stati eccitati. Atomi a molti elettroni: approssimazione di Campo Centrale e Metodo di Hartree Fock.
Fisica Molecolare: Approssimazione di Born-Oppenheimer: moti elettronici e nucleari. Spettri Elettronici: Ione idrogeno (LCAO); Molecola H2 (LCAO e VB); Interazione delle configurazioni e termine ionico nell’hamiltoniano; Modello di Huckel; Spettri Molecolari Rotazionali e Vibrazionali. Principio di Frank Condon. Spettroscopia Raman.

Obiettivi

OBIETTIVI FORMATIVI:
L'obiettivo del corso è quello di fornire una solida preparazione delle conoscenze di base della Fisica Atomica e Molecolare. Per raggiungere tale obiettivo il corso prevede ore frontali teoriche ed esercitazioni per la soluzione numerica di problemi.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
La verifica dei risultati di apprendimento degli studenti è effettuata con esercitazioni durante il corso e con un esame finale che consiste di una prova scritta, volta ad accertare le capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite a problemi numerici, e di una prova orale. Oltre ai principi teorici, sia per gli atomi sia per le molecole, lo studente deve conoscere gli esperimenti e le spettroscopie, principalmente ottiche, necessarie alla verifica sperimentale dei risultati teorici.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Gli studenti devono essere in grado di applicare i principi e i metodi di approssimazione acquisiti al corso di Meccanica Quantistica alla soluzione dei problemi di Fisica Atomica e Molecolare. Devono essere in grado di identificare gli elementi essenziali di un problema fisico semplice e saperlo modellizzare, effettuando le approssimazioni necessarie. Devono inoltre acquisire una capacità di descrivere la stessa grandezza fisica con unità di misura diverse e devono essere in grado di scegliere quella più adatta allo specifico problema studiato. A questo scopo è molto importante che lo studente abbia una estrema competenza delle grandezze fisiche che intervengono nella fisica atomica e del loro valore.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Allo studente è richiesto di sviluppare uno spirito critico e quindi autonomia di giudizio diventando in grado di collegare le conoscenze acquisite in questo specifico corso con quanto appreso ai corsi fondamentali seguiti anche precedentemente in particolare alla Fisica Generale (I e II) e alla Meccanica Quantistica. Inoltre lo studio della Struttura della Materia può aiutare lo studente a sviluppare la capacità di valutare i risultati di un dato esperimento e la sua coerenza rispetto alla teoria. Infine tale corso permette di sviluppare la capacità di studiare lo stesso argomento su testi diversi.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
Gli studenti devono acquisire una conoscenza dell'inglese sufficiente per la comprensione di testi scientifici, se necessario anche attraverso la partecipazione a corsi di inglese specifici messi a disposizione dalla Macroarea di Scienze.
Al corso lo studente deve acquisire l'uso di un linguaggio tecnico chiaro con il quale focalizzare l'argomento in discussione in maniera semplice e scientificamente rigorosa.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Il corso mira a favorire lo sviluppo di una capacità di comprensione, di comunicazione e di applicazione di quanto appreso in contesti anche molto diversi . A questo scopo,durante il corso, vengono forniti numerosi esempi di applicazione di quanto studiato anche a campi scientifici molto differenti.