Il test scritto non ha voto in trentesimi ma semplicemente il giudizio di sufficienza o insufficienza. Esso è volto a verificare la capacità dello studente di applicare i principali risultati della teoria studiata a semplici casi reali.
L'esame orale, con voto in trentesimi, ha lo scopo di verificare:
1) la proprietà di linguaggio
2) la conoscenza delle teorie affrontate nel corso
3) il livello di comprensione delle teorie affrontate nel corso
Descrivere i diversi processi attraverso cui la luce interagisce con atomi molecole e materiali massivi. Partendo dai fenomeni che possono essere descritti semplicemente sulla base delle equazioni di Maxwell, si passerà poi all'illustrazione di quelli che richiedono un approccio più sofisticato fino ad arrivare alla fotofisica della visione.
1. DUALITÁ ONDA-CORPUSCOLO (cenni) e RAPPRESENTAZIONE MATEMATICA DELLE ONDE: Rappresentazione reale e rappresentazione complessa delle onde; Fase e velocità di fase di un’onda; Onde scalari e vettoriali; Onde piane polarizzate.
2. ONDE ELETTROMAGNETICHE: Equazioni di Maxwell (ripasso); Equazione delle onde: propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto e nei materiali; Indice di rifrazione complesso e funzione dielettrica complessa; Dispersione e attenuazione delle onde elettromagnetiche nei materiali; Modelli di Lorentz e di Drude.
3. TRASMISSIONE E RIFLESSIONE: Trasmissione delle onde elettromagnetiche; Coefficiente di assorbimento e legge di Lambert-Beer; Riflettività di un’interfaccia ad incidenza normale; Spettri di trasmittanza, assorbanza e riflettanza ad incidenza normale; Rifrazione e riflessione della luce linearmente polarizzata ad incidenza obliqua; Equazioni di Fresnel; Legge di Brewster e polarizzazione della luce per riflessione; Colore prodotto per rifrazione.
4. ANISOTROPIA OTTICA: Definizione di reticolo di Bravais (cenni); Tensore dielettrico dei mezzi anisotropi; Propagazione delle onde elettromagnetiche nei mezzi anisotropi; Birifrangenza; Lamine di ritardo; Polarizzatori dicroici.
5. DIFFUSIONE DELLA LUCE: Scattering di Rayleigh; Scattering Raman (cenni); Scattaring di Mie; Colore prodotto per diffusione.
6. INTERAZIONE LUCE-ATOMI E LUCE-MOLECOLE: Introduzione alla spettroscopia ottica; Regole di Hund; Transizioni atomiche e regole di selezione; Luce prodotta per eccitazione di gas (confronto con luce prodotta per emissione di corpo nero); Cenni di fisica dei Laser; Transizioni molecolari; Colore delle molecole organiche; Oltre il singolo atomo/molecola: il colore di metalli, isolanti e semiconduttori.
7. LA VISIONE: Fotofisica del processo della visione; Visione fotopica e scotopica; Colorimetria: misura e produzione dei colori.
11) Colorimetria. (Si trova sia sul Sears che sul Nassau. Forse è più semplice studiarla sul primo)
12) Colore per rifrazione/dispersione. (Nassau cap. 10 fino a pag 226, ma non l’appendice F)
13) Colore per interferenza e diffrazione. (cenni) (Nassau cap. 12, più il paragrafo relativo all’interferenza in un film sottile dell’appendice F, ma non il paragrafo “Diffraction from a layer grating” della stessa appendice)
