Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire le conoscenze relative ai principi della fotofisica e della fotochimica, con particolare riguardo ai processi di disattivazione degli stati eccitati, alle tecniche di base di spettroscopia elettronica in stato stazionario e risolta nel tempo, alle proprietà fotochimiche dei principali complessi metallici e molecole organiche e ai fondamenti di conversione dell'energia luminosa.

Learning Goals

The course aims to provide knowledge related to the principles of photophysics and photochemistry, with particular regard to the deactivation processes of the excited states, the basic techniques of steady state and time resolved electronic spectroscopy, the photochemical properties of the main metal complexes and organic molecules and the fundamentals of light energy conversion.

Metodi didattici

Lezioni in aula

Teaching Methods

Room lessons

Prerequisiti

Lo studente deve avere conoscenze di termodinamica, cinetica e quantomeccanica

Prerequisites

The student must have knowledge of thermodynamics, kinetics and quantum mechanics

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale

Assessment

Oral exams

Programma del Corso

Contenuti in breve: Principi della fotofisica e della fotochimica, processi di disattivazione degli stati eccitati, tecniche di base di spettroscopia elettronica in stato stazionario e risolta nel tempo, proprietà fotochimiche dei principali complessi metallici e molecole organiche e fondamenti di conversione dell'energia luminosa. Programma Esteso: Introduzione, Preparazione di stati eccitati e decadimenti degli stati accettati (generalità). Tempi di vita e rese quantiche. Teoria perturbativa dipendente dal tempo. Fermi Golden Rule. Regole di selezione Disattivazioni fotofisiche di stati eccitati. Processi unimolecolari. Processi radiativi e non radiativi. Processi bimolecolari e supramolecolari. Trasferimento di energia fotoindotto. Trasferimento di elettroni fotoindotto. Eccimeri ed ecciplessi. Chemiluminescenza. Disattivazioni fotochimiche di stati eccitati di sistemi organici. Stati eccitati di complessi di metalli di transizione. Requisiti per la progettazione di specie luminescenti. Correlazioni spettroscopia ed elettrochimica. Concetti base di fotochimica supramolecolare, fotosintesi naturale e artificiale. Macchine molecolari e porte logiche attivate dalla luce.

Course Syllabus

Abstract: principles of photophysics and photochemistry, deactivation processes of the excited states, basic techniques of steady state and time resolved electronic spectroscopy, photochemical properties of the main metal complexes and organic molecules and fundaments of light energy conversion Detailed program: Introduction and excited state formation and qualitative excited-state decay. Excited-state lifetimes and quantum yields. Time-dependent perturbation theory. Fermi Golden Rule. selection rules. Photophysical deactivation of excited states. Unimolecular processes. Radiationless processes. Radiative decay processes. Excitation and emission spectroscopy. Bimolecular and supramolecular processes. Electron and energy transfer. Excimers and Exciplexes. Chemiluminescence. Photochemical deactivation of excited states of organic molecules. Excited states and photochemistry of transition metal complexes. Requisites for the design of luminescent metal complexes. Spectroscopy-electrochemistry correlations. Supramolecular photochemistry and solar energy conversion. Fundaments of natural photosynthesis. Artificial photosynthesis. Photo-driven molecular machines and logic gates.