Applicazioni di elettromagnetismo

Oggetto:

Applicazioni di elettromagnetismo

Oggetto:

Electromagnetism applications

Oggetto:

Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica

MFN0857

Docente

Prof. Elena Botta (Titolare del corso)

Corso di studi

008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate
008510-104 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica delle Tecnologie Avanzate
008510-105 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Generale

Anno

2° anno

Periodo didattico

Primo periodo didattico

Tipologia

C=Affine o integrativo

Crediti/Valenza

SSD dell'attività didattica

FIS/01 - fisica sperimentale

Modalità di erogazione

Tradizionale

Lingua di insegnamento

Italiano

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Tipologia d'esame

Orale

Modalità d'esame

Il corso prevede una verifica finale orale consistente in una interrogazione sulle tematiche svolte durante le lezioni frontali. Non si prevede la risoluzione di esercizi contestualmente all'interrogazione.
In caso di non superamento dell'esame orale la ripetizione dello stesso puo' avvenire dopo almeno 4 settimane.

Prerequisiti

Il corso richiede come propedeutico un corso di Elettromagnetismo Avanzato (p. es. il obbligatorio di Complementi di Elettromagnetismo del secondo anno della laurea triennale) che tratti argomenti quali la soluzione generale delle equazioni di Maxwell e le cavita' risonanti; viene anche richiesto come prerequisito un corso di Meccanica Quantistica di base, ove si tratti la soluzione della eq. di Schroedinger con metodo perturbativo, e un corso di Struttura della Materia (p. es.Struttura della Materia I obbligatorio nella triennale) ove si studino le proprieta' dei gas atomici e molecolari, delle soluzioni dei semiconduttori e dei cristalli dal punto di vista dei livelli quantistici. Si consiglia anche un corso di Stato Solido. Per la parte di Luce di Sincrotrone si richiede una buona conoscenza della Relativita' Ristretta.

Oggetto:

Obiettivi formativi

Fornire le conoscenze di base sui principi di funzionamento di un sistema laser, sulle caratteristiche dei rpincipali tipi di laser e sulle proprieta' della luce di sincrotrone.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacita' di comprensione (knowledge and understanding)

Conoscenza dei processi di interazione tra radiazione elettromagnetica e materia ad energie dell'ordine dell' eV. Conoscenza approfondita dei principi di funzionamento di un sistema laser. Conoscenza dei tipi di laser esistenti. Conoscenza delle proprieta' della luce di sincrotrone.

Capacita' di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Capacita' di descrivere e discutere la struttura ed il funzionamento di un sistema laser. Comprensione della funzione dei risuonatori ottici passivi. Capacita' di discutere il comportamento di un laser in condizioni statiche, in regime di impulsi giganti e di agganciamento di fase dei modi. Comprensione delle applicazioni dei laser. Capacita' di spiegare le proprieta' della luce di sincrotrone e il suo utilizzo.

Oggetto:

Formula di Planck per lo spettro di corpo nero, legge di Wien, legge di Stefan-Boltzman. Principi di funzionamento del laser. Interazione radiazione-materia: assorbimento, emissione stimolata, emissione spontanea. Processi di pompaggio. Risuonatori ottici passivi. Comportamento statico del laser: equazioni di bilancio; laser a tre e quattro livelli. Q-switching. Tipi di laser: a cristalli ionici, a gas, ad eccimeri, a coloranti, a semiconduttori. Applicazioni dei laser. Luce di sincrotrone: trattazione semplificata delle proprieta'. Applicazioni della luce di sincrotrone.

Planck formula for black body radiation. Laser operation principles. Interaction of matter with light: absorption, stimulated emission, spontaneous emission. Pumping processes. Passive Optical resonators. Continuous wave laser behaviour: rate equation; three and four level lasers. Q-switching. Types of laser: solid state lasers, gas lasers, eccimer lasers, dye lasers, semiconductor lasers. Laser applications, synchrotron light: simplified treatise of properties. Synchrotron light applications.

Descrizione