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Struttura della materia

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Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica
MFN??
Docente
Prof. Ettore Vittone (Titolare del corso)
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/03 - fisica della materia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Introduzione alla fisica atomica, molecolare e dello stato solido

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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.

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Attività di supporto

Al termine del corso saranno organizzate esercitazioni in aula per rafforzare l'abilità a risolvere gli esercizi che verranno proposti nella prova scritta.

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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-12-13.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-12-13.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

Le modalità di esame sono descritte nella pagina principale del corso.

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Ultimo aggiornamento: 23/07/2014 09:12
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