Università degli studi dell'Insubria

FISICA DELLA MATERIA CON ESERCITAZIONI

A.A. di erogazione 2016/2017

Laurea triennale in Fisica
 (A.A. 2014/2015)
Anno di corso: 
3
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISICA DELLA MATERIA (FIS/03)
Crediti: 
8
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
64
Dettaglio ore: 
Lezione (64 ore)

Obiettivi dell'insegnamento e risultati di apprentimento attesi
Introdurre alla struttura della materia: dalla struttura atomica a quella molecolare allo stato solido. Si forniscono le basi concettuali dei meccanismi di aggregazione della materia con riferimento ai principali metodi di indagine sperimentale.

Prerequisiti: 

Prerequisiti
Buona familiarita' con l'elettromagnetismo e la meccanica quantistica.

Contenuti e programma del corso
1) Richiami di teorie cinetiche ed elementi di statistica. Ipotesi di ergodicita'. Teoria degli insiemi rappresentativi. Teorema di equipartizione.Distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Collisioni, sezioni d'urto e libero cammino medio. Coefficienti del trasporto nei gas. Moto Browniano.

2) Struttura atomica. Atomi a piu' elettroni: atomo di Elio. Campo autoconsistente. Tavola periodica degli elementi. Antisimmetria della funzione d'onda e principio di Pauli. Modello a shell. Metalli alcalini. Interazione spin-orbita. Regole di Hund. Effetto Zeeman.

3) Cenni di struttura molecolare. Approssimazione di Born--Oppenheimer. Ione
molecolare idrogeno. Parita'. Orbitali molecolari. Molecola di idrogeno. Legame covalente, legame ionico, approssimazione di Heitler--London. Affinita' elettronica, esempi di
legami di tipo ionico. Forze di Van der Waals. Moti rotazionali e vibrazionali. Spettri. regola di Franck--Condon. Molecole poliatomiche. Ibridizzazione.

4) Statistiche quantistiche e applicazioni.
Statistiche quantistiche e indistinguibilita'. Maxwell—Boltzmann, Bose-Einstein. Fermi--Dirac. Limite classico. Radiazione in equilibrio con la materia: fotoni. Calore specifico dei solidi (Debye): fononi. Gas elettronico degenere: energia di Fermi, pressione di degenerazione, calore specifico.

5) Cenni di stato solido. Struttura di solidi cristallini: reticoli periodici. Proprieta' di trasporto in metalli: modello di Drude—Sommerfeld. Struttura a bande: teorema di Bloch. Metalli e isolanti.

Tipologia delle attivita' didattiche
Lezioni frontali e sessioni di esercizi

Testi e materiale didattico
Lo studente potra' trovare il meteriale esposto nei seguenti testi:
F. Reif: Fundamentals of Statistical and Thermal Physics
B.H. Bransden, C.J. Joachain: Physics of Atoms and Molecules
N.W. Ashcroft, N.D. Mermin: Solid state physics

Modalita' di verifica dell'apprendimento
Le prove sono mirate a verificare il grado di apprndimento delle basi della Fisica della Materia; l'abilita' nella comprensione di testi piu' avanzati nell'ambito della fisica atomica, molecolare e dello stato solido; la capacita' di risolvere problemi di struttura atomica e molecolare e di fisica statistica classica e quantistica. La verifica avverra' attraverso una prova scritta seguita da un colloquio.

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2013/2014

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2012/2013

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2011/2012

Anno di corso: 3
Curriculum:

A.A. 2010/2011

Anno di corso: 3
Curriculum:
Anno di corso: 3
Curriculum: