Obiettivi Formativi

Applicare i principi della meccanica quantistica alla descrizione del comportamento delle molecole. Partendo da tali conoscenze, analizzare i comportamenti collettivi della materia, con riferimento alle proprietà termodinamiche, elettroniche, strutturali e di trasporto dello stato solido, dei liquidi classici e della materia soffice. In particolare, sono fondamentali i seguenti argomenti: Molecole omo-nucleari ed etero-nucleari. Legami chimici, Approssimazioni Spettri rotazionali e vibrazionali, spettri elettronici Strutture cristalline; reticolo diretto e reciproco Proprietà elettroniche e termiche dei solidi Teorema di Bloch. Metalli, isolanti e semiconduttori. Giunzione p-n. Proprietà strutturali dei liquidi. Diffusione. Equazione di Langevin. Comportamento viscoelastico. Transizione vetrosa. Dispersioni colloidali.

Learning Goals

Apply the principles of quantum mechanics to the description of the behavior of molecules. Starting from this knowledge, to analyze the collective behavior of matter, with reference to the thermodynamic, electronic, structural and transport properties of the solid state, classic liquids and soft matter. In particular, the following topics are of fundamental importance: Homo-nuclear and hetero-nuclear molecules. Chemical bonds, approximations Rotational and vibrational spectra, electronic spectra Crystalline structures; direct and reciprocal lattice Electronic and thermal properties of solids Bloch's theorem. Metals, insulators and semiconductors. P-N junction Structural properties of liquids. Diffusion. Langevin equation. Viscoelastic behavior. Glass transition. Colloidal dispersions.

Metodi didattici

L’insegnamento prevede: - lezioni frontali nelle quali vengono esposti e discussi gli argomenti del corso; - esercitazioni in cui le conoscenze apprese a lezione vengono applicate a casi specifici utilizzati come esempi chiarificatori.

Teaching Methods

Teaching comprehends: - frontal lessons in which the course topics are exposed and discussed; - exercises in which the acquired knowledge are applied to specific cases and examples.

Prerequisiti

Agli studenti è richiesto di possedere, in generale, le conoscenze impartite nei precedenti insegnamenti del corso di Laurea in Fisica, con particolare riferimento ai corsi del primo semestre del terzo anno.

Prerequisites

Students are generally required to possess the knowledge conveyed in the previous courses of the Degree in Physics, with particular reference to the courses of the first semester of the third year.

Programma del Corso

Molecole. Legami chimici. Spettri rotazionali e vibrazionali, spettri elettronici. Strutture cristalline. Reticolo diretto e reciproco. Proprietà elettroniche e termiche dei solidi. Teorema di Bloch. Metalli, isolanti e semiconduttori. Giunzione p-n. Proprietà strutturali dei liquidi. Diffusione. Equazione di Langevin. Comportamento viscoelastico. Transizione vetrosa. Dispersioni colloidali. Polimeri.

Course Syllabus

Molecules. Chemical bonds. Rotational and vibrational spectra, electronic spectra. Crystal structures. Direct and reciprocal lattices. Electronic and thermal properties of solids. Bloch theorem. Metals and insulators. Semiconductors, p-n junction. Structural properties of liquids. Diffusion. Langevin equation. Viscoelastic behavior. Glass transition. Colloidal dispersions. Polymers.