Fondamenti della spettroscopia rotazionale, vibrazionale ed elettronica nei diversi stati di aggregazione dei sistemi molecolari (gas, liquido e cristallino). Introduzione alla spettroscopia non lineare in tempo ed in frequenza, esempi di tecniche Raman coerenti.
J.L. McHale Molecular Spectroscopy (Prentice Hall 1999)
Obiettivi Formativi
Approfondimento e conoscenza delle basei teoriche e dei metodi di spettroscopia ottica, sia lineare che non lineare, utilizzati nella ricerca moderna nel campo della caratterizzazione spettroscopica dei materiali molecolari con particolare riferimento allo stato di aggregazione della materia studiata. L’attività di laboratorio riguarda esercitazioni di tipo avanzato dove gli studenti affrontano le problematiche della ricerca scientifica in questo ambito disciplinare.
Prerequisiti
Insegnamenti contenenti i prerequisiti (vincolanti e/o consigliati)
Corsi vincolanti: Chimica-Fisica I con Laboratorio
Corsi raccomandati: nessuno
Metodi Didattici
Attività in aula: ore 32
Attività di Laboratorio: ore 24
Modalità di verifica apprendimento
5 appelli annuali
Programma del corso
Teoria del corpo nero. Natura della radiazione elettromagnetica e sua interazione con la materia. Teoria delle perturbazioni dipendente dal tempo. Assorbimento ed emissione, regole selezione, regola d'oro di Fermi. Forme di riga. Spettroscopia dipendente dal tempo: funzione di correlazione temporale, spettroscopia FIR e Raman depolarizzato di liquidi. Spettroscopia vibrazionale e rotazionale di molecole diatomiche. Rotazioni di molecole poliatomiche. Vibrazioni di molecole poliatomiche: approccio classico e quantomeccanico. Spettri vibrazionali di cristalli molecolari, proprietà di simmetria e diagrammi di correlazione. Spettroscopia elettronica di molecole diatomiche: struttura vibrazionale e principio di Franck-Condon, emissione, dissociazione. Spettroscopia elettronica di molecole poliatomiche, limite di validità dell'approssimazione di Born-Oppenheimer e struttura vibronica. Stati elettronici in spettroscopia ed in fotochimica. La spettroscopia Raman: approccio classico e relazione di Kramers-Heisenberg-Dirac. Raman risonante. Polarizzazione in Raman. Processi ottici non-lineari: assorbimenti a due e più fotoni, Raman stimolato, tecniche Raman coerenti.