Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
SCIENZE MM.FF.NN.
FISICA
Insegnamento
ISTITUZIONI DI FISICA DELLA MATERIA
SC01111785, A.A. 2013/14

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2011/12

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
FISICA
SC1158, ordinamento 2008/09, A.A. 2013/14
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese FUNDAMENTALS OF CONDENSED MATTER PHYSICS
Sito della struttura didattica http://fisica.scienze.unipd.it/2013/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo NON è possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ALBERTO CARNERA FIS/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Microfisico e della struttura della materia FIS/03 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 2.0 16 34.0
LEZIONE 4.0 32 68.0

Calendario
Inizio attività didattiche 03/03/2014
Fine attività didattiche 14/06/2014
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 Istituzioni di Fisica della Materia 01/10/2018 30/11/2019 BORGHESANI ARMANDO-FRANCESCO (Presidente)
CARNERA ALBERTO (Membro Effettivo)
SENO FLAVIO (Supplente)
5 Istituzioni di Fisica della Materia 01/10/2017 30/11/2018 BORGHESANI ARMANDO-FRANCESCO (Presidente)
CARNERA ALBERTO (Membro Effettivo)
SENO FLAVIO (Supplente)
4 Istituzioni di Fisica della Materia 01/10/2016 30/09/2017 BORGHESANI ARMANDO-FRANCESCO (Presidente)
CARNERA ALBERTO (Membro Effettivo)
SENO FLAVIO (Supplente)
3 Istituzioni di Fisica della Materia 01/10/2014 30/09/2015 CARNERA ALBERTO (Presidente)
DE SALVADOR DAVIDE (Membro Effettivo)
SADA CINZIA (Supplente)
2 Istituzioni di Fisica della Materia 01/10/2015 30/09/2016 BORGHESANI ARMANDO-FRANCESCO (Presidente)
CARNERA ALBERTO (Membro Effettivo)
SENO FLAVIO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Le nozioni necessarie per affrontare il corso sono fornite dagli insegnamenti di Fisica Generale I° e II°, Fisica Moderna e Istituzioni di Fisica Teorica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente imparerà ad applicare la meccanica quantistica a sistemi fisici reali. In particolare si applicheranno sistematicamente metodi approssimati (in particolare la teoria delle perturbazioni) e si acquisirà la capacità di valutare il peso delle approssimazioni fatte.
Scopo fondamentale del corso è la costruzione di modelli quantomeccanici in grado di spiegare aspetti fondamentali degli spettri di emissione e di assorbimento degli atomi, il legame molecolare e le principali proprietà dei solidi. Le previsioni dei modelli saranno sistematicamente confrontate con le evidenze sperimentali.
Modalita' di esame: Scritto e orale
Criteri di valutazione: Si valuterà la capacità dello studente di comprendere le basi fisiche dei modelli proposti e l’ordine di grandezza delle energie in gioco nelle interazioni che essi descrivono.
Contenuti: - Lo spettro dell'atomo di Idrogeno
La struttura fondamentale dello spettro
La rimozione della degenerazione nello spettro
Le regole di selezione

- L'atomo di He
Generalità sul problema di sistemi a N particelle
Atomi a due elettroni
Funzioni d'onda di spin e principio di Pauli
Lo spettro dell'atomo di He

- Atomi a molti elettroni
La tavola periodica degli elementi
L'equazione di Schrödinger per gli atomi a molti elettroni
Approssimazione di campo centrale
Principio di esclusione e determinanti di Slater
Perturbazioni rispetto alla approssimazione di campo centrale
Accoppiamento L-S o di Russell-Saunders
Effetto Zeeman

- Struttura molecolare
La molecola biatomica e l'approssimazione di Born-Oppenheimer
La simmetria del problema
Cenni generali sulle strutture molecolari
il metodo
LCAO
5 La molecola H2 neutra
Energia rotazionale e vibrazionale della molecola diatomica
L'oscillatore anarmonico

- I solidi cristallini
Il reticolo cristallino
Il reticolo reciproco
La diffrazione dei raggi X
Il reticolo con base e le regole di estinzione

- Proprietà elastiche e termiche dei solidi
Onde elastiche nei solidi
Il calore specifico dei solidi
Il calore specifico reticolare
Il calore specifico elettronico e il gas di Fermi

- Elettroni nei solidi cristallini
Elettroni liberi nel solido
Elettroni in un reticolo
Il teorema di Bloch
Conseguenze del teorema di Bloch
La dinamica degli elettroni di Bloch
Metalli, isolanti e semiconduttori
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali ed esercizi numerici.
Descrizione di alcuni classici esperimenti e metodiche sperimentali.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: A supporto dei testi consigliati saranno disponibili in rete le dispense del corso e le slides utilizzate nel corso delle lezioni.
Testi di riferimento:
  • B.H. Bransden and C.J. Joachain, Physics of Atoms and Molecules. Harlow - England: Prentice Hall, 2003. Cerca nel catalogo
  • C. Kittel, Introduzione alla Fisica dello Stato Solido. Milano: Casa Editrice Ambrosiana, 2008. Cerca nel catalogo