Corso di laurea magistrale in Fisica

Il corso richiede come propedeutico un corso di Elettromagnetismo Avanzato (p. es. il corso obbligatorio di Fisica 3 del secondo anno della laurea triennale) che tratti argomenti quali la soluzione generale delle equazioni di Maxwell e le cavita' risonanti. Viene anche richiesto come prerequisito un corso di Meccanica Quantistica di base, ove si tratti la soluzione della eq. di Schroedinger con metodo perturbativo, e un corso di Struttura della Materia (p. es.Struttura della Materia I obbligatorio nella triennale) ove si studino le proprieta' dei gas atomici e molecolari, delle soluzioni dei semiconduttori e dei cristalli dal punto di vista dei livelli quantistici. Si consiglia anche un corso di Stato Solido.

Fornire le conoscenze di base sui principi di funzionamento di un sistema laser, sulle caratteristiche dei principali tipi di laser e sulle loro applicazioni.

Conoscenza e capacita' di comprensione (knowledge and understanding)

Conoscenza dei processi di interazione tra radiazione elettromagnetica e materia ad energie dell'ordine dell' eV. Conoscenza approfondita dei principi di funzionamento di un sistema laser.  Conoscenza dei tipi di laser esistenti e delle applicazioni.

 

Capacita' di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Capacita' di descrivere e discutere la struttura ed il funzionamento di un sistema laser. Comprensione della funzione dei risuonatori ottici passivi. Capacita' di discutere il comportamento di un laser in condizioni statiche, in regime di impulsi giganti e di agganciamento di fase dei modi. Comprensione delle applicazioni dei laser.

• Formula di Planck per lo spettro di corpo nero,
  • leggi di Wien e di Stefan-Boltzman
• Principi di funzionamento del laser
• Interazione radiazione materia
  • assorbimento, emissione stimolata e spontanea
• Processi di pompaggio
• Risuonatori ottici passivi
• Comportamento statico del laser
  • equazioni di rate
  • schemi laser a 3 e 4 livelli
• Q-switching e Mode Locking
• Tipi di laser: a cristalli ionici, a gas, ad eccimeri a coloranri, su fibra, a semiconduttori
• Applicazioni dei laser

 

Per l'anno accademico 2023-24 le lezioni saranno frontali (modalita' tradizionale, lavagna e slides). Le lezioni saranno tenute in lingua Inglese.

Sono disponibili appunti, lezioni registrate e presentazioni con commenti sulla piattaforma Moodle: 

https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=1303.

Il corso prevede una verifica finale orale in modalita' tradizionale, della durata tipica di 35-45 minuti, durante la quale viene chiesto di affrontare due-tre tematiche svolte durante le lezioni frontali, impostando il problema dal punto di vista sia fisico che matematico. La valutazione massima viene assegnata quando sia la trattazione formale che la discussione fisica degli argomenti risultano complete. Non si prevede la risoluzione di esercizi contestualmente all'interrogazione. In caso di non superamento dell'esame orale la ripetizione dello stesso puo' avvenire dopo almeno 4 settimane.

 

Sono disponibili per gli studenti gli appunti del corso, scaricabili direttamente dalla pagina Campusnet del corso.

All'istanza moodle:

https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=1303

sono disponibili le registrazioni delle lezioni dell'a.a. 2020-21, di riferimento anche per gli a.a. successivi.

Frequenza non obbligatoria ma fortemente consigliata.