Principi generali della spettroscopia ottica di atomi: apparati sperimentali. Scattering di luce laser su fluidi complessi :tecniche di autocorrelazione. Principi generali della spettroscopia ottica di semiconduttori : luminescenza in semiconduttori nanostrutturati.
M. Born and E. Wolf, 'Principles of Optics', Cambridge University Press.
Principi dei laser, O.Svelto.
Dynamic light scattering B. J. Berne, R. Pecora, Dover Publications, Inc., Mineola, New York, 2000.
Semiconductor Optics by C.F.Klingshirn. Ultrashort laser pulse phenomena by J-C.Diels and W.Rudolph
Obiettivi Formativi
Conoscenze: Conoscenze fondamentali sulle principali tecniche per la spettroscopia atomica, dei liquidi e della materia condensata: sorgenti, rivelatori ed apparati sperimentali
Competenze acquisite: Conoscenza delle tecniche sperimentali che nel campo della spettroscopia ottica consentono la misura di grandezze fisiche di interesse
Capacità acquisite al termine del corso:
Implementazione dei principali apparati sperimentali per la spettroscopia ottica della materia
Prerequisiti
Corsi fondamentali di Fisica della Materia
Corsi vincolanti: Corsi fondamentali di Fisica della Materia
Metodi Didattici
Numero di ore totali del corso:
300
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale:
150
Numero di ore relative alle attività in aula: 48
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 6
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 96
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
Raccomandata per le lezioni, Obbligatoria per il laboratorio
Orario di ricevimento
I docenti sono a disposizione ogni giorno previo accordo
Modalità di verifica apprendimento
Orale con discussione delle relazioni per l’attività di laboratorio
Programma del corso
Spettrometri monocromatore e Fabry-Perot, risuonatori ottici. Fasci Gaussiani. Ottiche, filtri, ottiche polarizzanti. Amplificatore “lock-in”. Analizzatore di spettro in super¬eterodina. Fotodiodi ed elettronica per la rivelazione in continua. Spettroscopia in saturazione. Funzionamento ed uso dei laser a semiconduttore. Fluttuazioni e funzioni di correlazione temporale. Vettore di scattering. Rivelazione omodina ed eterodina. Correlatore digitale. Stabilizzazione termica e meccanica. Principi generali della spettroscopia ottica di semiconduttori: processi di rilassamento e scale temporali tipiche. Spettroscopia risolta in frequenza e tempo. Rivelatori e tecniche di rivelazione per spettroscopia ultraveloce. Sorgenti impulsate. Principi generali del “Q¬switching” e “mode-locking”. Propagazione di impulsi in mezzi lineari e non lineari. Esperienze di laboratorio: a) Misura del coefficiente di diffusione e del raggio idrodinamico di nanoparticelle. b) Spettroscopia in saturazione del Rb e misura della struttura iperfine. c) Caratterizzazione spettrale di un laser a semiconduttore. d) Misura di autocorrelazione di un impulso al picosecondo. e) Misure di luminescenza ed eccitazione della luminescenza in nanostrutture. f) Misura dell'intensità media di luce diffusa al variare dell'angolo.