- Docente: Luca Bizzocchi
- Crediti formativi: 6
- SSD: CHIM/02
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Astronomia (cod. 8004)
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dal 21/02/2023 al 31/05/2023
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente è in grado di: - prevedere, sulla base delle condizioni fotofisiche e termodinamiche dei differenti scenari astronomici, i processi di formazione e di distruzione molecolare che si possono instaurare e la loro cinetica; - prevedere, sulla base di diagrammi di energia, l'osservabilità spettroscopica di atomi e ioni semplici e complessi, e di molecole prevalentemente semplici, presenti in un laboratorio cosmico.
Contenuti
l mezzo interstellare (ISM)
- Costituenti, struttura, evoluzione.
- Molecole rivelate.
Chimica interstellare
- Idrogeno molecolare: formazione e distruzione nell'ISM.
- La formazione per via chimica delle molecole interstellari.
- Le molecole nella nostra galassia: in nubi diffuse e oscure, in zone di formazione stellare, in prossimità delle stelle.
- Chimica primordiale.
- Verso i pianeti: ionizzazione, chimica durante il collasso e nei dischi proto-planetari, comete, meteoriti, esopianeti.
- Frazionamente isotopico.
Spettroscopia molecolare
- Interazione radiazione-materia. Probabilità di transizione e regole di selezione.
- Spettroscopia rotazionale: spettri di molecole lineari, simmetriche e asimmetriche; struttura iperfine.
- Spettroscopia vibrazionale: oscillatore armonico ed anarmonico, spettro vibro-rotazionale, spettri di molecole poliatomiche.
Astronomica millimetrica
- Introduzione, definizione della grandezze radiometriche
- Telescopio millimetrico, parametri descrittivi, scale di temperatura di antenna.
- Emissione di continuo, determinazioni di masse e densità di colonna di polvere interstellare.
- Emssione di righe, determinazioni di densità di colonna molecolari, popolazione degli stati, funzioni di partizione.
- Processi collisionali, temperatura di eccitazione, densità critica.
- Problema dell'opacità, metodo del diagramma rotazionale, metodo della struttura iperfine.
- Applicazioni: uso delle molecole in astrofisica.
Testi/Bibliografia
- Appunti di lezione.
- J. M. Brown, Molecular Spectroscopy, Oxford University Press, 1998.
- T.W. Hartquist & D.A. Williams, The Chemically Controlled Cosmos, Cambridge University Press, 1995.
- D.A. Williams & T.W. Hartquist, The Cosmic-Chemical Bond, RSC Publishing, 2013.
- D.A. Williams & S. Viti, Observational Molecular Astronomy, Cambridge University Press, 2013.
- C. Vallance, Astrochemistry, World Scientific, 2016.
- S. Yamamoto, Introduction to Astrochemistry, Springer, 2017.
- T. Wilson, K. Rohlfs, S. Hüttermeister, Tools of Radio Astronomy, Springer, 2013.
Metodi didattici
Il corso è strutturato in lezioni frontali in aula con presentazione degli aspetti teorici degli argomenti trattati, a cui si aggiungono alcune esercitazioni pratiche al calcolatore su problemi tratti dalla ricerca reale.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale. Esso accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale, la quale consiste nella presentazione di un argomento a tesi e nella risposta a quesiti relativi ad argomenti trattati durante il corso.
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, calcolatore portatile, lavagna.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Luca Bizzocchi