Laboratorio 1: Elettroni e Fotoni dagli atomi ai solidi

Responsabili: Daniela Cavalcoli, Beatrice Fraboni, Federico Boscherini

Tutor: Giovanni Armaroli, Ilaria Fratelli, Alberto Piccioni

Lo studio dell’interazione tra la luce (e più in generale la radiazione elettromagnetica) e la materia è stata alla base di importanti scoperte ed avanzamenti nella comprensione del mondo fisico; per esempio, grazie allo studio dell’effetto fotoelettrico, Einstein poté proporre l’esistenza dei fotoni. Oggigiorno, l’interazione tra fotoni e materia, ed in particolare tra fotoni ed elettroni è sia un fondamentale strumento per lo studio delle proprietà fisiche della materia, sia alla base di innumerevoli dispositivi (per esempio, i laser, le celle fotovoltaiche).

Il corso laboratorio favorirà lo sviluppo di competenze trasversali nei seguenti ambiti: lavoro di gruppo, progettazione, comunicazione scientifica.

Il corso sarà articolato in 3 lezioni frontali e 3 laboratori virtuali, realizzati mediante la ripresa video degli esperimenti ed elaborazione dati da parte dei gruppi di studenti.

Gli argomenti trattati durante le lezioni frontali sono i seguenti:

§ Cenni di radioattività, l’atomo di Bohr, radiazione caratteristica, legge di Moseley, cenni sui rivelatori di radiazione.

§ Proprietà elettriche della materia, isolanti conduttori, semiconduttori, modello microscopico per l’interpretazione della conducibilità elettrica nei solidi.

§ Interazione radiazione materia, proprietà ottiche, modello macroscopico. Definizione parametri ottici: riflettanza, trasmittanza e assorbanza. Alcune applicazioni: dispositivi optoelettronici (celle solari fotovoltaiche, LED, LASER).

Il laboratorio rientra nelle attività del progetto OPH - Open Physics Hub (https://site.unibo.it/openphysicshub/en).

Gli argomenti dei laboratori sono i seguenti:

§ la radiazione caratteristica degli atomi,

§ il modello di Bohr e la legge di Moseley,

§ analisi delle proprietà ottiche di semiconduttori elementari e composti.

Il Laboratorio è adatto per studenti di classi V.​ Max. 40 studenti

Numero incontri: 6, di cui 3 di laboratorio, più 1 incontro iniziale di orientamento.

Periodo: gennaio-febbraio 2022

Sede e modalità: online

Calendario e prospetto dei contenuti del corso: