Docente: Dr hab. Grzegorz P.Karwasz
Oggetto del corso
Il corso ha lo scopo di approfondire le basi e i recenti sviluppi della
Fisica Atomica e Molecolare.
Il Corso richiama aspetti teorici di base della meccanica quantistica
ed introduce ai metodi sperimentali. Saranno presentati recenti progressi,
sia della fisica fondamentale, sia delle applicazioni pratiche in vari
campi, dalla medicina al monitoraggio ambientale.
Il corso e’ raccomandato a gli studenti del quarto anno, che
abbiano già frequentato gli insegnamenti di Struttura della Materia
e di Istituzioni di Fisica Teorica.
Struttura del Corso
Il corso contiene:
1. argomenti base, necessari per capire gli aspetti fisici che si mostrano
in diversi esperimenti ed applicazioni di Fisica Atomica
2. "case studies", cioè lezioni dedicate ai recenti sviluppi,
non trattati ancora adeguatamente nei libri di base.
Perciò, i "case studies", segnati con "••" servono come aiuto
per affrontare problematiche di Fisica Atomica in diversi settori professionali,
ma non sono oggetto di esame.
Programma
1. Cenni sulla struttura dell'atomo: atomo dell'idrogeno, livelli elettronici
di atomi complessi, interazione spin-orbita, effetti relativistici.
•• Determinazione delle costanti fondamentali
tramite la spettroscopia dell'atomo d'idrogeno e del positronio.
2. Struttura della molecola: orbitali molecolari, classi di simmetria,
livelli vibrazionali e rotazionali
•• Spettroscopia otto - acustica
e sue applicazioni nel campo agro - alimentare
•• Rilevanza dell'assorbimento
molecolare per l'effetto serra globale.
3. Scattering ed assorbimento di fotoni: regole di transizione, r.
di Franck-Condon, spettroscopia Raman
•• Rivelatori ottici d'inquinamento
atmosferico
•• Uso di laser nel trattamento selettivo
di tumori
4. Collisioni elettroniche: scattering elastico, eccitazioni vibrazionali
ed elettroniche, ionizzazione, ioni negativi e dissociazione molecolare
•• Tecniche della diffrazione di elettroni
per studi di superfici
•• Uso di tecniche di electron attachment
per monitoraggio di inquinanti in campo alimentare
5. Scattering ed annichilazione di positroni: sorgenti di positroni,
potenziale di interazione positrone- atomo
•• Impiego di annichilazione di positroni
nella difettoscopia dello stato solido
6. Collisioni atomo - atomo ed atomo - molecola
•• Effetti collisionali nella condensazione
di Bose-Einstein
7. Collisioni ione - atomo e ione - molecola
•• Spettrometri di massa basati sul
trasferimento di carica
8. Processi collisionali nei plasmi a bassa temperatura
Testi base:
H.S.W Massey, E.H.S.Burhop and H.B.Gilbody, Electronic and Ionic Impact
Phenomena
S.V.Khristenko, A.I.Maslov and V.P.Shevelko, Molecules and Their Spectroscopic
Properties
per alcuni argomenti:
L.D.Landau and E.M.Lifshitz, Quantum Mechanics
C.J.Joachain, Quantum Collision Theory
W. Demtroder, Laser Spectroscopy. Basic Concepts and Instrumentation
Dispense