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Fisica dello Stato Solido
Solid State Physics
Francesco Simoni

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Conoscenza del calcolo differenziale ed integrale e dei principali concetti della meccanica ed elettrodinamica.

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze avanzate sulla struttura della materia e sulle proprietà elettroniche ed ottiche dello stato solido. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti Fisica e Fisica Superiore, costituiranno degli approfondimenti necessari per la comprensione dei processi che sono alla base del funzionamento dei dispositivi elettronici, optoelettronici e quantistici.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Al fine di applicare le conoscenze acquisite ai settori di interesse dell’ingegneria dell’informazione, lo studente dovrà saper interpretare correttamente le cause della fenomenologia alla base di diverse applicazioni tecnologiche già analizzate in altri corsi e che sono utilizzati nella pratica ingegneristica. Tale capacità si estrinsecherà attraverso l’acquisizione di un metodo elaborazione critica dei concetti da estendere nelle attività più propriamente professionalizzanti.
COMPETENZE TRASVERSALI:
I contenuti del corso che include argomenti di ottica ondulatoria, meccanica quantistica, struttura e proprietà della materia, elettronica quantistica saranno svolti con la finalità di mettere in evidenza la necessità per lo studente di sviluppare competenze trasversali per ottenere una visione critica ed una più completa conoscenza dei dispositivi di interesse per l’ingegneria dell’informazione.

Programma
Elementi di meccanica quantistica: funzioni d´onda, equazione di Schroedinger, grandezze fisiche ed operatori, proprietà delle funzioni d'onda, modello dell´atomo. Stati di aggregazione della materia: interazione molecolare, liquidi, solidi e cristalli liquidi, strutture cristalline. Proprietà elettroniche ed ottiche dei solidi: bande di energia, metalli, semiconduttori, isolanti. Interazione radiazione-materia. Amplificazione della luce ed emissione laser.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
prova orale; in essa si chiede allo studente di esporre i principali concetti relativi ad alcuni quesiti proposti indicati tra gli argomenti del programma.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Viene valutata l'acquisizione dei concetti principali relativi ai seguenti argomenti: elementi di base e dei metodi della meccanica quantistica; proprietà atomiche e molecolari e stati di aggregazione della materia; proprietà elettroniche ed ottiche dei solidi; interazione radiazione-materia e fisica del laser.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Viene valutata il livello di acquisizione e di comprensione degli argomenti che vengono discussi. Viene valutata la capacità di utilizzare i concetti della meccanica quantistica nello studio delle proprietà della materia, con particolare riguardo alla proprietà elettroniche ed ottiche.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
La votazione massima, pari a trenta punti con lode, è assegnata agli studenti che dimostrino totale padronanza degli argomenti discussi e capacità di individuare collegamenti logici trai concetti trattati. La votazione minima, pari a diciotto, è assegnata agli studenti che dimostrino una sufficiente conoscenza delle tematiche trattate e comprensione degli aspetti più importanti relativi agli argomenti discussi.

Testi consigliati
Dispense del docente. Altri testi: J.R. Hook, H.E. Hall, Solid State Physics, John Wiley & Sons; A. Yariv, Quantum Electronics, Academic Press

Corsi di laurea

• Ingegneria Elettronica (Corso di Laurea Magistrale (DM 270/04))