- Docente: Adriana Bigi
- Crediti formativi: 6
- SSD: CHIM/03
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Chimica e chimica dei materiali (cod. 8006)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso lo studente conosce i principi dei metodi d'indagine strutturale che utilizzano i raggi X ed altre radiazioni di lunghezza d'onda comparabile
Contenuti
Prerequisiti: lo studente che accede a questo insegnamento deve avere una buona conoscenza delle funzioni trigonometriche ed esponenziali.
Programma:
1. Introduzione al corso. La struttura della materia, potenzialità della tecnica di diffrazione di raggi X, il significato del reticolo cristallino.
2. Elementi di cristallografia morfologica e strutturale. Elementi di simmetria, classi cristalline, gruppi spaziali, sistemi cristallini, unità asimmetrica, introduzione alle Tabelle Internazionali di Cristallografia.
3. Geometria cristallina. Assi, piani, indici.
4. Reticolo reciproco. Costruzione e significato del reticolo reciproco, relazioni tra reticolo reciproco e reticolo reale.
5. Strumentazione. Generatori di raggi X, cenni all'utilizzo della luce di sincrotrone, metodi di monocromatizzazione della radiazione, cenni ai sistemi di rivelazione.
6. Diffrazione ed interferenza. Diffrazione da fenditura singola, da più fenditure.
7. Diffrazione di raggi X. Interpretazione di Laue, interpretazione di Bragg, interpretazione di Ewald.
8. Fattori di struttura e trasformate di Fourier. Fattore di diffusione atomico, fattore di struttura, Intensità diffratta, problema della fase.
9. Diffrazione di raggi X da polveri. Preparazione del campione, strumentazione, analisi qualitativa, analisi quantitativa.
10. Diffrazione di raggi X da cristallo singolo. Scelta e preparazione del campione; strumentazione; determinazione della cella elementare, della classe di Laue, del gruppo spaziale; cenni ai metodi di risoluzione della struttura da dati di diffrazione.
11. Introduzione alla spettroscopia a fluorescenza di raggi X (XRF). Cenni sulle caratteristiche e potenzialità della tecnica.
12. Microscopia elettronica a trasmissione (TEM). Immagini in campo chiaro, in campo scuro, ad alta risoluzione. Diffrazione di elettroni.
Testi/Bibliografia
Appunti di lezione e materiale didattico distribuito dal docente.
Per ulteriori approfondimenti si consigliano:
A, Immirzi, C. Tedesco "La diffrazione dei cristalli", libreriauniversitaria.it
C. Giacovazzo, H.L. Monaco, G. Artioli, D. Viterbo, G. Ferraris, G. Gilli, G. Zanotti, M. Catti “Fundamentals of Crystallography” Oxford University Press, USA; 2 ed (2002)
Metodi didattici
Il corso è svolto attraverso lezioni frontali in cui sono affrontati gli aspetti teorici e sperimentali degli argomenti compresi nel programma del corso. Inoltre gli studenti potranno verificare sperimentalmente quanto appreso sulla tecnica di diffrazione di raggi X da polveri attraverso due esperienze di laboratorio.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso l'esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite prova orale. La prova orale verte sugli argomenti trattati nel corso ed è indirizzata a verificare il raggiungimento da parte dello studente della comprensione degli aspetti teorici e sperimentali delle metodologie oggetto del corso. La prima domanda è su un argomento a scelta dello studente. Il voto finale è espresso in trentesimi.
Strumenti a supporto della didattica
Lavagna luminosa, PC, videoproiettore, presentazioni in PowerPoint, laboratorio e strumentazione di diffrazione di raggi X.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Adriana Bigi