00911 - SPETTROSCOPIA APPLICATA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze sulle tecniche spettroscopiche utilizzate per la caratterizzazione e lo studio di molecole e materiali. Lo studente acquisirà una più approfondita conoscenza degli aspetti teorici ed applicativi delle spettroscopie ottiche infrarossa e Raman usate in assorbimento. Otterrà inoltre informazioni sulla strumentazione più comunemente utilizzata nei moderni laboratori scientifici ed industriali. Verranno forniti esempi di applicazione della spettroscopia vibrazionale nel campo forense, dei beni culturali, dell'atmosfera, dell'astrofisica e dell'astronomia.

Contenuti

Il corso introduce i concetti generali necessari alla comprensione delle principali tecniche spettroscopiche molecolari. Verranno richiamati gli aspetti fondamentali della radiazione elettromagnetica e dell’interazione luce-materia, con particolare attenzione ai processi di assorbimento ed emissione da parte di specie molecolari e alla probabilità di transizione secondo Einstein.

Spettroscopia rotazionale.
Saranno trattati i livelli energetici rotazionali, gli spettri rotazionali puri, le regole di selezione, la popolazione dei livelli e la struttura degli spettri. Verranno inoltre discussi l’intensità delle transizioni rotazionali, gli effetti di non rigidità del rotore e gli spettri rotazionali di molecole poliatomiche. La sezione comprenderà anche una descrizione della strumentazione utilizzata nella spettroscopia rotazionale.

Spettroscopia vibrazionale.
Questa parte del corso introduce la teoria alla base delle spettroscopie infrarossa (IR) e Raman vibrazionale, con esempi di analisi mediante tali tecniche. A partire dal modello dell’oscillatore armonico, si passerà allo studio degli spettri di molecole più complesse, introducendo il concetto di frequenze di gruppo. Verranno inoltre descritte le principali strumentazioni per la spettroscopia vibrazionale, incluse FT-IR, ATR, spettrometri Raman e microspettrometri Raman.

Spettroscopia elettronica UV-Vis.
Saranno affrontate le transizioni elettroniche, gli spettri elettronici degli atomi, il principio di Franck-Condon e le transizioni vibroniche. Verranno poi discussi gli spettri elettronici delle molecole poliatomiche, il ruolo dei cromofori e il destino degli stati elettronicamente eccitati, con particolare riferimento ai processi di decadimento non radiativo e radiativo, inclusi fluorescenza e fosforescenza. La sezione comprenderà anche una descrizione della strumentazione per la spettroscopia elettronica.

Il corso si concluderà con esempi di applicazione delle tecniche spettroscopiche allo studio dell’atmosfera, dell’astrofisica, dello stato solido, dei materiali e dei beni culturali.

Testi/Bibliografia

Molecular spectroscopy / Jeanne L. McHale. Second edition. Boca Raton: CRC Press, 2017. Slides e note del docente.

 

Metodi didattici

Le lezioni sono tenute in presenza con il supporto di slide PowerPoint.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

 

Esame orale, su due argomenti del programma.

Per quanto riguarda la verifica dell’apprendimento, è consentito un uso limitato, dichiarato e non sostanziale dell’IA per attività di supporto (sintesi, riformulazioni). Non è permesso l’uso sostanziale per lo svolgimento di parti della prova.

 

 

Studenti/sse con DSA o disabilita temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l'ufficio di Ateneo responsabile; eventuali adattamenti dovranno essere sottoposti, con un anticipo di 15 giorni, all'approvazione del/della docente, che ne valutera l'opportunita anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento.

 

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni sono accompagnate da slide PowerPoint, spiegazioni alla lavagna, video o visualizzazioni selezionate e appunti delle lezioni scaricabili. Tutti i materiali sono condivisi tramite Virtuale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Elisabetta Venuti