- Oggetto:
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Struttura della materia
- Oggetto:
Anno accademico 2011/2012
- Codice dell'attività didattica
- MFN??
- Docente
- Prof. Ettore Vittone (Titolare del corso)
- Insegnamento integrato
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/03 - fisica della materia
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Introduzione alla fisica atomica, molecolare e dello stato solido
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Comprendere le principali proprietà della materia a livello atomico, molecolare ed allo stato solido.
Saper impostare e risolvere problemi di base riguardanti le statistiche quantistiche, la struttura atomica, molecolare e le proprietà strutturali ed elettriche dei solidi.
- Oggetto:
Programma
Il corso si articola su 48 h (corrispondenti a 6 CFU) di lezioni ed esercitazioni che verteranno su 4 temi portanti: fisica degli atomi a molti elettroni, fisica molecolare, fisica dello stato solido e statistiche quantistiche. Alla presentazione dei 4 temi verranno premessi dei "richiami" riguardanti principalmente argomenti di meccanica quantistica e statistica essenziali per la comprensione degli argomenti del corso. Il programma dettagliato sarà disponibile presso il sito
http://www.dfs.unito.it/solid/Didattica/Struttura_Materia_Fisica/index-str-mat-fisica-11-12.html
dove, per ogni lezione, verranno indicati l'argomento trattato, i riferimenti bibliografici e gli eventuali esercizi svolti.
- Fisica atomica Fisica degli atomi a molti elettroni - Atomo di elio e metodi di approssimazione a elettroni indipendenti - Sistema periodico degli elementi
- Fisica molecolare Approssimazione di Born-Oppenheimer. Molecola ione-idrogeno e metodo degli orbitali molecolari. Legame ionico. Molecole biatomiche e poliatomiche. Ibridizzazione.
- Fisica dello stato solido Struttura periodica dei cristalli e reticolo reciproco. Diffrazione. Struttura a bande. Elettrone libero e conducibilita' elettrica nei solidi.
- Statistiche quantistiche: Statistica di Fermi-Dirac, Statistica di Bose Einstein
This course (48 h corresponding to 6 CFU) covers topics concerning. multi-electron atoms, molecular physics, solid state physics and quantum statistics. At the beginning of each sub-module, some basic concepts of quantum mechanics and statistical physics will be referred.
Details of the program are available at
http://www.dfs.unito.it/solid/Didattica/Struttura_Materia_Fisica/index-str-mat-fisica-11-12.html
Atomic physics Physics of multi electron atoms. Helium atom. Independent electron approximation. Periodic system of elements.
- Molecular physics Born-Oppenheimer approximation. Ion-hydrogen molecule and LCAO method. Ionic bonding. Biatomic and polyatomic molecules. Hybrid bonds in polyatomic molecules.
- Solid state physics Periodic structure of crystals and reciprocal lattice. Electron diffraction. Band structure. Free electron model and electrical conductivity in solids..
- Quantum statistics: Fermi-Dirac statistics, Bose Einstein statistics
Testi consigliati e bibliografia
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Testi consigliati e bibliografia
[1] M.Alonso, E.J.Finn, Fundamental University Physics, Vol. III, Quantum and Statistical Physics, Addison-Wesley Publishing Company Inc., 12th ed., 1980.
[2] L. Colombo, Elementi di Struttura della materia, Hoepli-Milano, 2002
[3] C. Kittel, Introduction to solid state physics, John Wiley& Sons, 7th ed., 1996
[4] R. P. Feynman, R.B.Leighton, M. Sands, La fisica di Feynman, vol. 3, Meccanica Quantistica, Zanichelli, 2007.
[5] Il linguaggio delle misure a cura di INRIM.
[6] The International System of Units (SI), a cura di "Bureau International des Poids et Measures".
[7] CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants from NIST.
Inoltre, sono disponibili presso questo sito alla voce "materiale didattico":
- note in appoggio agli argomenti trattati a lezione,
- copia delle diapositive power point presentate a lezione
- esempi di problemi risolti,
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Note
Il modulo si svolge nel secondo periodo didattico e comprende lezioni frontali con esercitazioni in aula (per un totale di 6 CFU= 48 h) riguardanti una introduzione alla fisica atomica, molecolare e dello stato solido.
E' richiesta l'iscrizione al corso tramite procedura campusnet
MODALITA' D'ESAME: modulo di Struttura della materia
Il calendario degli appelli è riportato nel sito campusnet o sul sito UniTo.
Appelli straordinari possono essere concessi solo a studenti in procinto di discutere la tesi finale e che non abbiano più alcun corso da seguire.
L'esame per il modulo di struttura della materia consiste in una prova scritta ed in un colloquio.
Prova Scritta: consiste in esercizi riguardanti argomenti trattati durante le lezioni frontali; durata della prova scritta: 2 ore. Non sarà consentito portare alla prova scritta libri o appunti; saranno disponibili dati essenziali (e.g. costanti fondamentali, tabella periodica degli elementi ed alcune formule fondamentali) per poter svolgere gli esercizi Lo scritto sostenuto in uno qualsiasi dei due appelli vale per tutta la sessione e solo per quella. Nel caso ci siano due appelli nella stessa sessione lo studente che superi entrambi gli scritti della sessione può presentarsi all'orale scegliendo la valutazione più favorevole. Punteggio Massimo: 11/30
Prova Orale: Saranno ammessi al colloquio gli studenti che avranno superato la prova scritta con un punteggio di almeno 6/30. Allo studente verrà richiesto di discutere e giustificare quanto riportato nello scritto e di rispondere a domande riguardanti argomenti svolti durante il corso. Punteggio Massimo: 11/30.
La valutazione finale del corso di Struttura della Materia con Laboratorio sarà data dalla somma dei punteggi ottenuti
nella prova scritta di questo modulo
nella prova orale di questo modulo
nell'esame riguardante il modulo di laboratorio.
Per la registrazione del voto occorre che in ognuna delle tre prove si sia ottenuto un punteggio di almeno 6/30.
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