Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
FISICA
Insegnamento
ISTITUZIONI DI FISICA DELLA MATERIA
SC01111785, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
FISICA
SC1158, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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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/2019/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile CINZIA SADA 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 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
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)

Syllabus
Prerequisiti: Fisica Generale I e II, Fisica Moderna, Istituzioni di Fisica Teorica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Le conoscenze da acquisire riguardano l'applicazione della meccanica quantistica a sistemi fisici reali.
Le abilità che si mira a sviluppare si focalizzeranno sull'applicazione di metodi anche approssimati (in particolare la teoria delle perturbazioni) e valutazione del peso delle relative approssimazioni condotte
Le competenze riguarderanno l'applicazione dei metodi e delle approssimazioni a casi semplici di interesse della struttura della materia condensata.
Modalita' di esame: Prova scritta e prova orale.
La prova scritta verterà sulla esecuzione di problemi e/o quesiti a risposta aperta. Potrà esser svolta secondo due modalità: attraverso il superamento delle prove in itinere oppure attraverso l’appello istituzionale. Le prove parziali in itinere saranno due: si considererà sufficiente la performance dello studente la cui media dei voti ottenuti nelle prove in itinere (sarà almeno pari a 18/30 (con votazione almeno di 15/30 su un compitino).

Sarà inoltre prevista l'esecuzione di un compito per casa in gruppi (collaborative work) da consegnare entro un mese dall'assegnazione.
Criteri di valutazione: Criteri di Valutazione della prova scritta ed orale:

− Rielaborazione conoscenze e abilità sviluppate in relazione al corso attraverso quesiti mirati e comprensivi di esercitazioni;
− Azione comunicativa, che in particolare rifletta le competenze relative al linguaggio specifico, alla modalità di comunicazione orale e/o scritta, alle modalità di rappresentazione di argomenti inerenti al corso.
Contenuti: Lo spettro dell'atomo di Idrogeno: la struttura fondamentale dello spettro, la rimozione della degenerazione nello spettro e 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 e al metodo LCAO. Energia rotazionale e vibrazionale della molecola diatomica e 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: Saranno impiegate, negli opportuni contesti:

- lezioni frontali, con finalità alla concettualizzazione astratta dei vari argomenti.
- apprendistato cognitivo con strumenti di modeling per promuovere autonomia;
- collaborative learning: ovvero apprendimento in piccoli gruppi, all’interno dei quali gli studenti si avvalgono di una collaborazione reciproca e si sentono corresponsabili del percorso formativo intrapreso (in attività laboratoriale);
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Eventuale ulteriore materiale sarà fornito dai docenti. Gli esercizi svolti a lezione costituiscono parte integrante del corso.

Il materiale sarà disponibile su piattaforma Moodle

https://www.elearning.unipd.it/fisica Laurea in Fisica
Testi di riferimento:
  • Ch. Kittel, Introduction to Solid State Physics.. --: Wiley, --. Cerca nel catalogo
  • Bransden and Joachain, Physics of Atoms and Molecules.. --: Prentice-Hall, --. Cerca nel catalogo
  • Borghesani, Istituzioni di Fisica della materia. --: Edizioni Libreria Progetto, 2017. Cerca nel catalogo
  • A.F. Borghesani, Esercizi svolti. Istituzioni di Fisica della Materia.. Padova: Edizioni Libreria Progetto, 2018. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Case study
  • Working in group
  • Questioning
  • Problem solving

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita'