Corso di Mineralogia
|
|
- Aloisia Renzi
- 6 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Corso di Mineralogia Scienze Geologiche A.A / 2017 I raggi-x in mineralogia (pdf # 07)
2 (2) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Raggi X: cosa sono e perché sono così importanti La scoperta dei RX ha rappresentato una rivoluzione per la mineralogia (e per le scienze dello stato solido) in quanto ha consentito di risolvere alcuni problemi fondamentali che erano poco chiari o del tutto irrisolti poco più di 100 anni fa. I minerali sono costituiti da atomi? Quanto sono grandi questi atomi? Come sono disposti gli atomi nelle strutture dei minerali? Materiali non palesemente costituiti da cristalli (ad es. le "argille") contengono materiali cristallini? La risposta a questi problemi fondamentali è venuta dalle scoperte di Röntgen, Laue (e collaboratori), Bragg (padre e figlio), Pauling e molti altri a partire dalla fine del 1800 sino agli anni 30 del ventesimo secolo.
3 (3) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Raggi X: cosa sono e perché sono così importanti Alcune date fondamentali: 1895: scoperta dei raggi-x da parte di William Röntgen; 1912: scoperta della diffrazione dei RX da parte di Max von Laue e collaboratori (aprile); 1912: pochi mesi dopo (novembre) Bragg propone la sua legge di Bragg per la diffrazione; 1913 e anni seguenti: determinazione delle strutture di composti semplici (NaCl, KCl ecc.) e via via più complessi; 1930: Pauling, strutture delle miche e cloriti; Pochi anni dopo si avrà l applicazione della diffrazione dei RX alle strutture dei composti organici con la famosissima determinazione della struttura del DNA nel 1953.
4 (4) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Spettro elettromagnetico raggi - X: : m (~ Å ) E: kev E = h * c / (h = 6,626*10-34 j*s cost. di Planck; c = 2,998*10 8 m/s) = h * c / E
5 (5) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X tubo RX
6 (6) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Spettri di emissione Cu, Fe Ciscun elemento (escluso quelli con Z<4) hanno uno spettro X di emissione quando opportunamente eccitati.
7 (7) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X
8 (8) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrazione fra due fenditure In questo classico esperimento si osserva come da una sorgente luminosa monocromatica si ottenga un pattern di diffrazione ossia una successione di righe alterne chiare e scure. Si ha interferenza costruttiva dove le onde sono in fase (parte più chiara delle bande) e interferenza distruttiva dove le onde sono in opposizione di fase (bande nere). (Nota: il disegno del pattern di diffrazione è puramente descrittivo)
9 (9) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrazione da un reticolo Un pattern regolare periodico (ad esempio un setaccio a maglie quadrate) produce una figura (pattern) di diffrazione. L equazione che lega apertura delle maglie (d) e lunghezza d onda della luce utilizzata ( ) è: d * sinq = m (per incidenza normale; m = 1, 2 n)
10 (10) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrazione da un reticolo d * sinq = m sinq = / d (per incidenza normale; m = 1, 2 n) (m=1) = d * sinq Possiamo notare la relazione fra d (apertura maglie, distanza fra i centri di diffrazione) e q; si ha una relazione inversa fra angolo di diffrazione (e quindi spaziatura fra gli spot sullo schermo e apertura delle maglie.
11 (11) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Interferenza fra onde (a) sfasamento fra onda 1 e 2: onda R con ampiezza A; (b) sfasamento = 1 lunghezza d'onda: ampiezza = 2A; (c) sfasamento = ½ lambda: ampiezza A=0
12 (12) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X
13 (13) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Esperimento di Laue (1912) Esempio di lauegramma; registrazione su lastra fotografica Spot di diffrazione; notare la distribuzione simmetrica attorno alla macchia centrale
14 (14) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X La diffrazione era un fenomeno noto e studiato per la luce; i primi esperimenti di diffrazione dei RX vennero condotti da Laue e collaboratori (1912) utilizzando una sorgente X policromatica (= contenente un intervallo di lunghezze d onda). Il risultato degli esperimenti fu la scoperta che i RX avevano natura ondulatoria a che i cristalli utilizzati davano effetti di diffrazione; nasceva la moderna cristallografia.
15 (15) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Produzione di RX monocromatici RX monocromatici sono caratterizzati dal possedere una sola lunghezza d onda (o una sola energia; in realtà una banda molto ristretta) e sono quelli prodotti dai processi di ionizzazione quali ad es. la radiazione Ka nel rame o in altri elementi. RX monocromatici si ottengono con: filtri opportuni (spigoli di assorbimento) monocromatori a cristallo (vedi L. di Bragg)
16 (16) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrazione secondo Laue (caso semplificato di un filare di particelle) a Condizione per avere interferenza costruttiva (differenza di fase = numero intero, n, di (r - p) = n a cosa - a cosa = n a (cosa - cosa) = n a = distanza fra gli atomi Consideriamo un filare di atomi con periodicità a. Dal basso abbiamo un fascio di RX monocromatici che incide sul filare con angolo a (angolo di incidenza). Se si verifica diffrazione si ha un fascio di RX diffratti che si allontana dal filare con angolo a (angolo di diffrazione). La condizione per avere diffrazione è riportata nel riquadro a destra.
17 (17) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrazione secondo Bragg Secondo (i) Bragg (padre e figlio), la diffrazione può essere interpretata geometricamente come un processo di riflessione selettiva da parte di un piano d (hkl) Questa interpretazione del fenomeno di diffrazione come una riflessione è più semplice da utilizzare rispetto alle equazioni di Laue (anche se sono equivalenti). L equazione proposta dai Bragg è molto più semplice rispetto alle equazioni di Laue che noi abbiamo esaminato solo per il caso unidimensionale. Notate come conoscere la notazione (hkl) per i piani sia necessario per comprendere e applicare la diffrazione alle strutture dei minerali (e dei solidi cristallini)
18 (18) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Legge di Bragg interferenza costruttiva: pq + qr = n
19 (19) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Derivazione della Legge di Bragg d sin condizione per avere interferenza costruttiva EG + GF = n 2 d sin = n
20 (20) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Legge di Bragg 2 d hkl ) sin = ( n (n = 1, 2, 3, n) 0 sin 1 sin = n 2d ( hkl) d ( hkl) = n 2 sin L equazione di Bragg può essere risolta in funzione di,, d (hkl). In diffrazione-x, è conosciuto, si misura sperimentalmente.
21 (21) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrazione X - XRD L interazione di un fascio di raggi-x con un campione opportunamente preparato produce un tracciato caratteristico chiamato diffrattogramma, essenziale per l identificazione delle fasi cristalline presenti
22 (22) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Tecniche di diffrazione X 1) Metodi a cristallo singolo: si applicano ad un piccolo cristallo (< 0,5 mm) per indagini di tipo strutturale ovvero determinazione della struttura cristallina, misurazioni accurate delle distanze di legame, distribuzione degli atomi nella struttura. 2) Metodi delle polveri : si utilizza una polvere fine del materiale da studiare; scopo principale è il riconoscimento delle fasi minerali (o meglio cristalline) presenti. Si possono utilizzare le camere per polveri (camere di Debye) ma attualmente si usa quasi esclusivamente il diffrattometro. Il diffrattometro è forse lo strumento più potente e indispensabile in un laboratorio di mineralogia
23 (23) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Laboratorio XRD
24 (24) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Campioni per XRD I campioni vengono preparati sotto forma di polveri fini, montate su di un vetrino o un supporto apposito. La quantità richiesta può essere esigua ( mg, operando con opportune cautele). Esistono anche strumenti speciali che consentono di analizzare un campione intero, necessari per oggetti di interesse archeologico.
25 (25) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Lo strumento utilizzato praticamente sempre in un laboratorio di analisi mineralogiche è il diffrattometro goniometro schema di funzionamento
26 (26) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Percorso dei RX in un diffrattometro e processi di diffrazione
27 (27) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrazione da un cristallo singolo vs diffrazione da una polvere di frammenti cristallini Diffrazione da un piano (100) in un cristallo singolo. Solo un piano da luogo ad effetti di diffrazione. Se il cristallo non è orientato correttamente non si hanno effetti di diffrazione In una polvere cristallina fine e omogenea, migliaia di frammenti orientati casualmente espongono tutti i possibili piani d (hkl) a dare diffrazione
28 (28) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrattometro
29 (29) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrattometro
30 (30) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrattogramma di olivina spettro xrd complesso, molti picchi, tipico di minerali a (relativamente) bassa simmetria (l olivina è ortorombica)
31 (31) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrattogramma di fluorite, CaF 2 spettro xrd con pochissimi picchi tipico di minerali ad elevata simmetria (la fluorite è cubica)
32 (32) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Confronto fra gli spettri di diffrazione di NaCl e PbS: sono entrambi minerali del sistema cubico e sono isostrutturali. Notare la stessa sequenza di picchi di diffrazione in posizioni e altezze (intensità) diverse
33 (33) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Calcite e dolomite sono carbonati trigonali. La dolomite cristallizza in una classe con simmetria inferiore. Notate come i diffrattogrammi siano simili ma la dolomite ha un numero maggiore di picchi. lista picchi calcite lista picchi dolomite
34 (34) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Diffrattogramma di gesso CaSO 4.2H 2 O spettro xrd complesso con molti picchi tipico di minerali a (relativamente) bassa simmetria (il gesso è monoclino). Sono indicati i picchi più intensi con i valori di 2q, d-spacing, intensità, intensità relativa (Int/100)
35 I (35) dati - Mineralogia_2016/2017_Raggi relativi ai valori di X d-spacing per i minerali (e per decine di migliaia di materiali) sono registrati in database: il più importante è gestito e distribuito da I produttori di diffrattometri integrano questi database nel software che gestisce gli strumenti. Questi database sono indispensabili per il riconoscimento delle fasi minerali (e di tutti i materiali cristallini, organici e inorganici). Esempio dei vecchi search manual cartacei ora sostituiti da database elettronici
36 (36) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X I dati dei picchi di diffrazione per un determinato minerale sono registrati in un database. Questi dati sono indispensabili per il riconoscimento delle fasi minerali (e di tutti i materiali cristallini, organici e inorganici)
37 (37) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X La scheda precedente e questa riportano i dati relativi a salgemma e galena. Queste schede (oramai obsolete) avevano un formato adatto alla archiviazione in uno schedario meccanico.
38 (38) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Informazioni contenute nella scheda ) Lista dei 4 d più intensi e intensità relative 2) Nome del minerale 3) Condizioni sperimentali 4) Dati cristallografici 5) Proprietà ottiche 6) Informazioni sul campione 7) Lista completa dei d hkl con le intensità relative
39 Intensity (a.u.) (39) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X galena 2 peak 2θ d_hkl Int bkgd Net int I / I_ ( Ä)
40 (40) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Pagina del search manual che consente di riconoscere la galena
41 (41) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X peak 2θ d_hkl Int bkgd Net int I / I_ quarzo
42 (42) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X peak 2θ d_hkl Int bkgd Net int I / I_
43 (43) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Calcite e dolomite sono carbonati trigonali. La dolomite cristallizza in una classe con simmetria inferiore. Notate come i diffrattogrammi siano simili ma la dolomite ha un numero maggiore di picchi. lista picchi calcite lista picchi dolomite
44 (44) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X
45 (45) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Camere a polveri camera Debye-Scherrer Le camere a polveri sono state usate a lungo e in qualche caso lo sono tuttora. Rispetto al diffrattometro hanno il vantaggio di richiedere quantità molto piccole di polvere (qualche mg) ma richiedono lunghi tempi di acquisizione e manipolare pellicole fotografiche (una tecnica attualmente poco praticata)
46 (46) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X interpretazione di una pellicola ottenuta con camera a polveri
47 (47) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Applicazioni della diffrazione dei RX La diffrazione dei raggi-x è una delle tecniche fondamentali per la mineralogia e le scienze dello stato solido. Fra la applicazioni ricordiamo: Determinazione delle strutture cristalline (inorganiche = minerali ma anche organiche; vedi il famosissimo caso del DNA) Riconoscimento delle fasi minerali Misurazione di proprietà fisiche
48 (48) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X
49 (49) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X
50 (50) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Olivina picco 2_theta d I / Io Una volta individuato il picco (130) servendosi della scheda relativa alla olivina (Forsterite, Fe-rich ) si calcola il valore di d (in questo caso 2,78 Å) e dal grafico mole % Mg 2 SiO 4 d (130) si legge la composizione della olivina.
51 (51) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X
52 (52) - Mineralogia_2016/2017_Raggi X Nota finale: per visualizzare i tracciati XRD sono disponibili vari programmi. Fra questi, WinPLOTR è disponibile liberamente. Nelle pagine degli esercizi saranno caricati alcuni file con minerali importanti
Chimica fisica superiore Modulo 1 Esercitazione 1 Laboratorio di diffrazione Strumento e condizioni di misura Sergio Brutti
Chimica fisica superiore Modulo 1 Esercitazione 1 Laboratorio di diffrazione Strumento e condizioni di misura Sergio Brutti Visione semplificata di un esperimento Un esperimento di diffrazione si realizza
DettagliGeminazione. Un elemento di simmetria non presente nel gruppo puntuale mette in relazione due cristalli diversi. e z. s m. n i
Geminazione Un elemento di simmetria non presente nel gruppo puntuale mette in relazione due cristalli diversi m m m n Pia i od e ion z i s po m co Tipi di geminati Angoli rientranti (010) Sono segnati
DettagliInterazione dei raggi X con la materia
Interazione dei raggi X con la materia Emissione di fotoelettroni Fascio incidente (I 0 ) di raggi X Fluorescenza Scattering coerente e incoerente Assorbimento (I) calore Lo scattering coerente dei raggi
DettagliCorso di Mineralogia
Corso di Mineralogia Scienze Geologiche A.A. 2016 / 2017 Elementi di cristallografia strutturale (pdf # 06) (2) - Mineralogia 2016/2017_cristallografia CRISTALLOGRAFIA STRUTTURALE Cristallografia morfologica
DettagliChimica fisica superiore Modulo 1 Esercitazione 1 Laboratorio di diffrazione Strumento e condizioni di misura Sergio Brutti
Chimica fisica superiore Modulo 1 Esercitazione 1 Laboratorio di diffrazione Strumento e condizioni di misura Sergio Brutti Esperimento di diffrazione Consideriamo un sistema sperimentale costituito da
DettagliApparati per uso industriale e ricerca Dott.ssa Alessandra Bernardini
Apparati per uso industriale e ricerca Dott.ssa Alessandra Bernardini 1 Apparecchiature radiologiche per analisi industriali e ricerca Le apparecchiature a raggi X utilizzate nell industria utilizzano
DettagliNATURA E PROPRIETA DEI RAGGI X W.Roentgen (1895) Nello spettro di emissione RX si distinguono:
STATO SOLIDO NATURA E PROPRIETA DEI RAGGI X W.Roentgen (1895) I raggi x sono costituiti da radiazioni elettromagnetiche di altissima frequenza e bassissima lunghezza d onda ( 1 Å ), molto energetiche,
DettagliIntroduzione alla diffrazione
Chimica fisica superiore Modulo 1 Introduzione alla diffrazione Sergio Brutti Determinazione di strutture cristalline Come è possibile determinare sperimentalmente l arrangiamento strutturale di un cristallo?
DettagliQuando lungo il percorso della luce vi sono fenditure ed ostacoli con dimensioni dello stesso ordine di grandezza della lunghezza d'onda incidente
OTTICA FISICA Quando lungo il percorso della luce vi sono fenditure ed ostacoli con dimensioni dello stesso ordine di grandezza della lunghezza d'onda incidente gli effetti sperimentali non sono spiegabili
DettagliCorso di Mineralogia
Corso di Mineralogia Scienze Geologiche A.A. 2017 / 2018 Elementi di cristallografia strutturale (pdf # 06) (2) - Mineralogia 2017/2018_cristallografia CRISTALLOGRAFIA STRUTTURALE Cristallografia morfologica
DettagliESPERIMENTO DI YOUNG DOPPIA FENDITURA
ESPERIMENTO DI YOUNG DOPPIA FENDITURA Larghezza fenditure a > d (L = distanza fenditure - schermo; d = distanza tra le fenditure) Evidenza della natura ondulatoria della luce Luce monocromatica
DettagliDiffrazione di raggi X
Diffrazione di raggi X Campione radiazione rivelatore tecnica monocromatica pellicole Oscillante Weissenberg Buerger Gandolfi Cristallo singolo Contatore (convenzionale, IP, CCD) Diffrattometro a 4-cerchi
DettagliReticoli e Diffrazione - Testi degli esercizi. Fisica della Materia Condensata
Reticoli e Diffrazione - Testi degli esercizi Fisica della Materia Condensata A.A. 2015/2016 Reticoli e Diffrazione Esercizio 1 Calcolare il fattore di struttura cristallino F( G) per il reticolo cubico
DettagliDiffrazione di Raggi X
Diffrazione di Raggi X 1. Laue, Friedrich, Knipping (Monaco, 1912): diffrazione da reticolo tridimensionale 2. Ewald (Tesi di dottorato, Monaco, 1913): costruzione del reticolo reciproco 3. Bragg and Bragg
DettagliLa diffrazione. Prof. F. Soramel Fisica Generale II - A.A. 2004/05 1
La diffrazione Il fenomeno della diffrazione si incontra ogni volta che la luce incontra un ostacolo o un apertura di dimensioni paragonabili alla sua lunghezza d onda. L effetto della diffrazione è quello
DettagliFAM. 2. A che cosa corrisponde l intersezione delle iperboli con la retta y = 2? Rappresenta graficamente la situazione.
FAM Serie 6: Fenomeni ondulatori VI C. Ferrari Esercizio 1 Equazione dell iperbole ed interferenza Considera due sorgenti S 1 e S 2 poste sull asse Ox in x = d 2 e x = d 2. 1. Nel piano Oxy determina le
DettagliDiffrazione da reticolo.
Reticolo della presente reciproco. opera. Diffrazione da reticolo. 1 Reticolo reciproco Sistema reticolare: periodico > ogni grandezza fisica sarà periodica con stesso periodo. Ogni grandezza Enrico Silva
DettagliTecnologie e tecniche di imaging radiodiagnostica
Tecnologie e tecniche di imaging radiodiagnostica Parte 1 (Versione preliminare) Antonio Di Bartolomeo AA 2004-05 settembre 2005 1 1 Raggi X Introduzione ai raggi X Atomi (cenni) Radiazione elettromagnetica
DettagliDocente responsabile Nome e Cognome Indirizzo mail e telefono. III piano stanza n 8 Dipartimento di scienze della terra e
Principali informazioni sull insegnamento Titolo insegnamento Mineralogia- Modulo 1 Corso di studio Scienze geologiche (LT) Crediti formativi 6 Denominazione inglese Mineralogy Frequenza Fortemente consigliata
DettagliI cristalli se irradiati con un opportuna lunghezza d onda danno luogo al fenomeno della diffrazione
I cristalli se irradiati con un opportuna lunghezza d onda danno luogo al fenomeno della diffrazione cristallo rivelatore Radiazione incidente: raggi X, γ elettroni, neutroni raggi diffratti Diffusione
DettagliMetodo di Rietveld. Metodo di affinamento di una struttura che utilizza l intero profilo di diffrazione misurato con un diffrattometro per polveri
Metodo di Rietveld Metodo di affinamento di una struttura che utilizza l intero profilo di diffrazione misurato con un diffrattometro per polveri E il migliore metodo per ottenere il maggior numero di
DettagliI SOLIDI CRISTALLINI ED IL RETICOLO CRISTALLINO
I SOLIDI CRISTALLINI ED IL RETICOLO CRISTALLINO A differenza dei solidi amorfi, caratterizzati da disordine spaziale delle particelle (atomi o molecole) e isotropia delle proprietà fisiche, il solido cristallino
DettagliUna famiglia di piani è caratterizzata da: Orientazione del piano nel cristallo (indici di Miller) Distanza tra i piani (d hkl
Reticolo reciproco E un concetto per certi versi astratto ma ci aiuta a capire i risultati degli esperimenti di diffrazione sui cristalli Il disegno di un reticolo cristallino diventerebbe rapidamente
DettagliSOLIDI. 10/05/2007 Chimica e Scienza e Tecnologia dei Materiali Elettrici L6 1
SOLIDI Stato di aggregazione della materia caratterizzato da forma e volume proprio; gli atomi (ioni, molecole) si trovano in posizioni fisse e molto spesso ordinate nello spazio: Solido amorfo: ordine
DettagliDIFFRAZIONE DI ONDE NEI CRISTALLI
DIFFRAZIONE DI ONDE NEI CRISTALLI Quando in cristallo si propaga un onda con λ a,b,c si verifica diffrazione dal suo studio è possibile ottenere informazioni su: Simmetria del cristallo (tipo di reticolo)
DettagliFisica II - CdL Chimica. Interferenza Coerenza Diffrazione Polarizzazione
Interferenza Coerenza Diffrazione Polarizzazione Fenomeni interferenziali Interferenza: combinazione di onde identiche provenienti da diverse sorgenti che si sovrappongono in un punto dello spazio costruttiva
DettagliOttica fisica - Interferenza
Ottica fisica - Interferenza 1. Principi di sovrapposizione e di Huygens 2. Interferenza 3. Riflessione e trasmissione della luce VIII - 0 Principio di sovrapposizione In un sistema meccanico in cui si
DettagliLo stato solido. Solido: qualsiasi corpo rigido e incomprimibile che ha forma e volume propri. amorfi. cristallini
Lo stato solido Solido: qualsiasi corpo rigido e incomprimibile che ha forma e volume propri Solidi amorfi cristallini Cella elementare: la più piccola porzione del reticolo cristallino che ne possiede
DettagliDispositivi a raggi X
Dispositivi a raggi X Università degli Studi di Cagliari Servizio di Fisica Sanitaria e Radioprotezione TUBO A RAGGI X v FILAMENTO BERSAGLIO DI TUNGSTENO CIRCUITO DEL FILAMENTO CATODO CUFFIA APERTURA TUBO
DettagliFenomeni che evidenziano il comportamento ondulatorio della luce: interferenza e diffrazione
Fenomeni che evidenziano il comportamento ondulatorio della luce: interferenza e diffrazione L'identificazione della luce come fenomeno ondulatorio è dovuta principalmente a Fresnel e Huyghens ed è basata
DettagliScritto Appello II, Materia Condensata. AA 2017/2018
Scritto Appello II, Materia Condensata. AA 017/018 19/0/018 Coloro che hanno superato il primo esonero dovranno svolgere gli esercizi 3 e 4 in un tempo massimo di due ore (il punteggio sarà riportato in
DettagliEsperimento di Ottica
Esperimento di Ottica studio dei fenomeni di interferenza e diffrazione Capitolo 24 del Giancoli (Fisica con Fisica Moderna) Onde cresta valle x = lunghezza d onda A = ampiezza Onde elettromagnetiche la
DettagliUn percorso di ottica parte III. Ottica ondulatoria
Un percorso di ottica parte III Ottica ondulatoria Isabella Soletta Liceo Fermi Alghero Documento riadattato da MyZanichelli.it Questo simbolo significa che l esperimento si può realizzare con materiali
DettagliOggi: disponiamo di tecniche di analisi strumentale, molte delle quali utilizzano radiazione elettromagnetica
Come si riconosce un composto chimico? In passato: in base al punto di ebollizione o fusione, alla solubilità in un dato solvente, a parametri organolettici, alla reattività con altri composti Oggi: disponiamo
DettagliPOLIEDRI IN CRISTALLOGRAFIA
POLIEDRI IN CRISTALLOGRAFIA L'universo è composto di materia, ovviamente. E la materia è composta di particelle: elettroni, neutroni e protoni. Dunque l'intero universo è composto di particelle. Ora, di
DettagliLa diffrazione della luce CNR-INOA
La diffrazione della luce La luce: onde o particelle? C.Huygens (169-1695) Costruisce il più potente telescopio dell epoca Scopre l anello di Saturno Sostiene la natura ondulatoria della luce Basi sperimentali:
DettagliTECNICHE DI CARATTERIZZAZIONE DELLE SOSTANZE ALLO STATO SOLIDO
TECNICHE DI CARATTERIZZAZIONE DELLE SOSTANZE ALLO STATO SOLIDO DIFFRAZIONE DI RAGGI X CALORIMETRIA A SCANSIONE DIFFERENZIALE (DSC) TERMOGRAVIMETRIA (TGA).. e molte altre: spettroscopia nell infrarosso
DettagliCorso di Onde e Oscillazioni (Calo Pagani) Esercizi e temi d esame sull ottica ondulatoria
4 giugno 2013 Corso di Onde e Oscillazioni (Calo Pagani) Esercizi e temi d esame sull ottica ondulatoria 1. Un reticolo di diffrazione quadrato, con lato L = 2 cm e 1000 fenditure, è illuminato da una
DettagliPrincipio di Huygens principio di Huygens
Principio di Huygens La propagazione dei fronti d onda (superfici a fase costante) può essere ottenuta supponendo ad ogni istante un fronte d onda come la sorgente dei fronti d onda a istanti successivi
DettagliPrincipio di Huygens
Ottica fisica La luce è stata considerata una particella da Newton fino a Young (inizi XIX secolo) Nell'800 si sono studiati i fenomeni ondulatori associati alla luce Nel secolo scorso alcuni effetti (fotoelettrico,
Dettagli6) Si considerino due polarizzatori ideali (il primo orientato in direzione verticale e il secondo in
1) Un onda monocromatica polarizzata, con componenti del campo elettrico uguali a: E x = (1/2) 1/2 cos(kz - t) E y = (1/2) 1/2 sen(kz - t + /4), passa attraverso polarizzatori ideali, il primo orientato
DettagliDiffrazione di Raggi-X da Monocristalli A.A Marco Nardini Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Università di Milano
Diffrazione di Raggi-X da Monocristalli A.A. 2009-2010 Marco Nardini Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Università di Milano Raccolta Dati di Diffrazione: Diffrazione di Raggi X Raccolta
DettagliEffetto Compton. Lavoro svolto da Martina Frini VAc
Effetto Compton Lavoro svolto da Martina Frini VAc 1 Produzione di raggi X 2 Produzione di raggi X Un modo di produrre raggi X si basa sulla rimozione di elettroni negli strati più interni degli atomi;
Dettagli5 - MINERALI Sostanze solide, naturali, inorganiche, con una struttura interna ordinata e una limitata varietà di composizione chimica
5 - MINERALI Sostanze solide, naturali, inorganiche, con una struttura interna ordinata e una limitata varietà di composizione chimica sono i costituenti elementari delle rocce ROCCE: Miscele solide, naturali,
DettagliINTERFERENZA - DIFFRAZIONE
INTERFERENZA - F. Due onde luminose in aria, di lunghezza d onda = 600 nm, sono inizialmente in fase. Si muovono poi attraverso degli strati di plastica trasparente di lunghezza L = 4 m, ma indice di rifrazione
DettagliStruttura e geometria cristallina
Struttura e geometria cristallina Tecnologia Meccanica RETICOLO SPAZIALE E CELLE UNITARIE Gli atomi, disposti in configurazioni ripetitive 3D, con ordine a lungo raggio (LRO), danno luogo alla struttura
DettagliEquazioni di Maxwell. (legge di Gauss per il campo elettrico) (legge di Gauss per il campo magnetico) C (legge di Faraday)
Equazioni di Maxwell Φ S ( r E ) = Q ε 0 (legge di Gauss per il campo elettrico) Φ S ( r B ) = 0 (legge di Gauss per il campo magnetico) C l ( r Φ B ) = µ 0 ε S ( E r ) 0 + µ (legge di Ampère - Maxwell)
DettagliPrincipio di Huygens
Ottica fisica La luce è stata considerata una particella da Newton fino a Young (inizi XIX secolo) Nell'800 si sono studiati i fenomeni ondulatori associati alla luce Nel secolo scorso alcuni effetti (fotoelettrico,
DettagliElettronica dello Stato Solido Lezione 2: I cristalli. Daniele Ielmini DEI Politecnico di Milano
Elettronica dello Stato Solido Lezione 2: I cristalli Daniele Ielmini DEI Politecnico di Milano ielmini@elet.polimi.it D. Ielmini Elettronica dello Stato Solido 02 2 Outline Definizione del problema Struttura
DettagliLaboratorio di Ottica e Spettroscopia
Laboratorio di Ottica e Spettroscopia Quarta lezione Applicazione di tecniche di diffrazione (Laboratorio II) Antonio Maggio e Luigi Scelsi Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di
DettagliLe caratteristiche delle onde. perturbazione che si propaga nello spazio e nel tempo
Fenomeni ondulatori Un onda è costituita da una successione regolare di punti di massimo e di minimo, sia nello spazio che nel tempo, secondo una sequenza definita Può essere utile osservare la seguente
DettagliCorso di Fisica. Onde Interferenza e Diffrazione. Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni a.a.08-09
Corso di Fisica Onde Interferenza e Diffrazione Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni a.a.08-09 1 SOMMARIO 1. Esercizi sulle onde 2. Diffrazione 3. Interferenza 4. Diffrazione
DettagliDiffrazione di raggi X su polveri
Diffrazione di raggi X su polveri Cenni di cristallochimica Generazione dei raggi X Diffrazione dei raggi X da parte dei cristalli Equazioni di Laue e Legge di Bragg Metodi diffrattometrici Motodo delle
DettagliCapitolo 15. L interferenza e la natura ondulatoria della luce. Copyright 2009 Zanichelli editore
Capitolo 15 L interferenza e la natura ondulatoria della luce 15.2 Il principio di sovrapposizione e l interferenza della luce Quando due onde luminose passano per uno stesso punto, i loro effetti si sommano
DettagliDipartimento di Chimica G. Ciamician Raccolta Museale
Dipartimento di Chimica G. Ciamician Raccolta Museale COLLEZIONE di CAMERE a DIFFRAZIONE di RAGGI X I raggi X sono stati usati come mezzo d indagine strutturale di materiale cristallino d origine minerale,
DettagliLIBRETTO DELLE LEZIONI DEL CORSO DI. Fisica quantistica e dello stato solido IMPARTITE DAL PROF. Antonio Polimeni NELL'ANNO ACCADEMICO 2017/2018
1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA FACOLTA DI INGEGNERIA LIBRETTO DELLE LEZIONI DEL CORSO DI Fisica quantistica e dello stato solido IMPARTITE DAL PROF. Antonio Polimeni NELL'ANNO ACCADEMICO
DettagliCARATTERISTICHE DELLE STELLE
CARATTERISTICHE DELLE STELLE Lezioni d'autore di Claudio Censori VIDEO Introduzione I parametri stellari più importanti sono: la le la la luminosità, dimensioni, temperatura e massa. Una stella è inoltre
DettagliDiffusione dei raggi X da parte di un elettrone
Diffusione dei raggi X da parte di un elettrone Consideriamo un onda elettro-magnetica piana polarizzata lungo x che si propaga lungo z L onda interagisce con un singolo elettrone (libero) inducendo un
Dettaglida cui, moltiplicando entrambi i membri per 2π ho che " 2sin# 2 = 1 $
Appendice: Reticoli Un reticolo è in generale una struttura regolare e periodica di variazioni di costante dielettrica con passi confrontabili con quelli della lunghezza d onda della luce. Sempre in modo
DettagliInterferenza Interferenza.
Interferenza 01 - Interferenza. Attorno all'anno 1800, l'eclettico medico inglese Thomas Young compì un esperimento che mise in crisi il modello corpuscolare della luce, modello fino ad allora considerato
DettagliCorso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II ESPERIENZA OTT2. Ottica fisica: diffrazione e dipendenza di n dalla frequenza
Corso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II ESPERIENZA OTT2 Ottica fisica: diffrazione e dipendenza di n dalla frequenza Scopo dell'esperienza: 1. Visualizzazione delle figura di
DettagliElettronica dello Stato Solido Lezione 2: I cristalli. Daniele Ielmini DEI Politecnico di Milano
Elettronica dello Stato Solido Lezione 2: I cristalli Daniele Ielmini DEI Politecnico di Milano ielmini@elet.polimi.it Outline Definizione del problema Struttura cristallina Diffrazione Conclusioni D.
DettagliPRE-DIFFRACTION CRYSTALLOGRAPHY IN TORINO
PRE-DIFFRACTION CRYSTALLOGRAPHY IN TORINO Q. Sella (1827 1884) 1884) Math. cr ystallography A. Avogadro (1776-1856) Treatise of crystall. G. Spezia (1842-1911) Hydrothermal synthesis 1912 2012 L IMPATTO
DettagliINTERFERENZA 1. Allora la luce totale emessa, data dalla somma delle onde luminose emesse dai singoli atomi, NON SARA' POLARIZZATA
INTERFERENZA 1 SORGENTI LUMINOSE NATURALI Le sorgenti di onde luminose sono, in generale, atomi e molecole (ad esempio, gli atomi che compongono il filamento di una lampadina, gli atomi che formano lo
DettagliPrerequisiti Lezione 1. Ripasso
Prerequisiti Lezione 1 Ripasso Misura di angoli Nel sistema sessagesimale l'angolo completo o angolo giro è suddiviso in 360 spicchi, equivalenti all'unità di misura convenzionale denominata grado sessagesimale,
DettagliSimmetrie Cristallografiche A.A Marco Nardini Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Università di Milano
A.A. 2009-2010 Marco Nardini Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Università di Milano Reticolo Cristallino: insieme di punti detti nodi separati da intervalli a, b, e c (reticolo di ripetizione)
DettagliPi greco, la fase, l interferenza: dalla fisica classica alla fisica quantistica. Lucio Andreani & Matteo Galli
Pi greco, la fase, l interferenza: dalla fisica classica alla fisica quantistica Lucio Andreani & Matteo Galli Dipartimento di Fisica, Università di Pavia http://fisica.unipv.it http://fisica.unipv.it/eventi/pi-day.htm
DettagliLo Spettro Elettromagnetico
Spettroscopia 1 Lo Spettro Elettromagnetico Lo spettro elettromagnetico è costituito da un insieme continuo di radiazioni (campi elettrici e magnetici che variano nel tempo, autogenerandosi) che va dai
DettagliCorso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II ESPERIENZA OTT2. Ottica fisica: diffrazione e dipendenza di n dalla frequenza
Corso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II ESPERIENZA OTT2 Ottica fisica: diffrazione e dipendenza di n dalla frequenza Scopo dell'esperienza: 1. Visualizzazione delle figura di
DettagliSpettroscopia di assorbimento UV-Vis
Spettroscopia di assorbimento UV-Vis Metodi spettroscopici La spettroscopia studia i fenomeni alla base delle interazioni della radiazione con la materia Le tecniche spettroscopiche sono tutte quelle tecniche
DettagliAnimazioni e Simulazioni in rete su: Interferenza e Diffrazione della luce tramite l esperimento di Young
Università Degli Studi di Catania Scuola Interuniversitaria Siciliana di Specializzazione per l Insegnamento Secondario Corso di Software Didattici per la Fisica Prof.ssa C.Petta Animazioni e Simulazioni
DettagliLa Cristallografia. 1: la traslazione
La Cristallografia 1: la traslazione Spiega: Perché i cristalli hanno le facce Come le chiamiamo Come si dividono le celle elementari (e i cristalli macroscopici) La traslazione Reticolo unidimensionale
DettagliMisura di lunghezze d'onda mediante reticolo di diffrazione
U n i v e r s i t à d e g l i S t u d i d i U d i n e - Facoltà di Ingegneria Laboratorio di Fisica Generale 2 1 Misura di lunghezze d'onda: Misura di lunghezze d'onda mediante reticolo di diffrazione
DettagliMINERALOGIA Corso di Laurea in Scienze Naturali II Anno I Sem. - 9 CFU A.A
MINERALOGIA Corso di Laurea in Scienze Naturali II Anno I Sem. - 9 CFU A.A. 2008-2009 Prof. Antonio GIANFAGNA Dipartimento di Scienze della Terra Stanza 309, Edificio Mineralogia Tel. 06-49914921 e-mail:
DettagliL'INDAGINE CRISTALLOGRAFICA MEDIANTE LA DIFFRAZIONE: DAGLI EVENTI GEOLOGICI ALLA CHIMICA DELLA VITA. Romano Rinaldi
L'INDAGINE CRISTALLOGRAFICA MEDIANTE LA DIFFRAZIONE: DAGLI EVENTI GEOLOGICI ALLA CHIMICA DELLA VITA Romano Rinaldi Celebrazioni dell'anno della Fisica e del VII Centenario dell'università di Perugia. Sala
DettagliEstrazione di elettroni da un metallo illuminato. Prime osservazioni Hertz 1857 Esperimento di Lenard 1902 Spiegazione teorica di Einstein
Estrazione di elettroni da un metallo illuminato Prime osservazioni Hertz 1857 Esperimento di Lenard 1902 Spiegazione teorica di Einstein - 1905 L elettrone di conduzione in un metallo è in una buca di
DettagliRadiazione elettromagnetica
Spettroscopia Radiazione elettromagnetica: energia che si propaga in un mezzo fenomeno ondulatorio dovuto alla propagazione simultanea nello spazio di un campo elettrico (E) e di uno magnetico (M) perpendicolari
DettagliLa luce. Quale modello: raggi, onde, corpuscoli (fotoni)
La luce Quale modello: raggi, onde, corpuscoli (fotoni) Le onde luminose onde elettromagnetiche con frequenza compresa tra 4. 10 14 e 8. 10 la lunghezza d onda e compresa fra 400nm e 750nm 10 14 Hz 14
DettagliRadiazione e Materia. Insegnamento di Chimica Generale CCS CHI e MAT. Scuola di Ingegneria Industriale e dell Informazione
Scuola di Ingegneria Industriale e dell Informazione Insegnamento di Chimica Generale 083424 - CCS CHI e MAT Radiazione e Materia Prof. Dipartimento CMIC Giulio Natta http://iscamap.chem.polimi.it/citterio
DettagliMetodi analitici dei geomateriali che sfruttano raggi X
Metodi analitici dei geomateriali che sfruttano raggi X Lo studio dei geomateriali attraverso raggi X è sicuramente stato oggetto del corso di «Mineralogia» nel quale enfasi viene data alle tecniche diffrattometriche
DettagliCON L EUROPA INVESTIAMO NEL VOSTRO FUTURO Fondi Strutturali Europei Programmazione FSE PON "Competenze per lo sviluppo" Bando 2373
CON L EUROPA INVESTIAMO NEL VOSTRO FUTURO Fondi Strutturali Europei Programmazione 2007-2013 FSE PON "Competenze per lo sviluppo" Bando 2373 26/02/2013 Piano integrato 2013 Codice progetto: C-2-FSE-2013-313
DettagliIl microscopio elettronico: oltre la lunghezza d onda della luce visibile
Il microscopio elettronico: oltre la lunghezza d onda della luce visibile Perché utilizzare gli elettroni come radiazione: - si possono produrre facilmente (fotoemissione, emissione termoionica, elettroni
DettagliDESCRIZIONE QUANTISTICA DI FENOMENI ELEMENTARI
Capitolo 4 DESCRIZIONE QUANTISTICA DI FENOMENI ELEMENTARI Ci occupiamo qui di applicare il principio di sovrapposizione a semplici sistemi fisici. La periodicità spaziale degli eventi coinvolti in questi
DettagliIntroduzione alla Meccanica Quantistica (MQ):
Introduzione alla Meccanica Quantistica (MQ): 1 MECCANICA QUANTISTICA ELETTRONI MATERIA MOLECOLE ATOMI NUCLEI La nostra attuale comprensione della struttura atomica e molecolare si basa sui principi della
DettagliOTTICA ONDE INTERFERENZA DIFFRAZIONE RIFRAZIONE LENTI E OCCHIO
OTTICA ONDE INTERFERENZA DIFFRAZIONE RIFRAZIONE LENTI E OCCHIO 1 INTERFERENZA Massimi di luminosità Onda incidente L onda prodotta alla fenditura S0, che funge da sorgente, genera due onde alle fenditure
DettagliRADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE E PRODUZIONE DI RAGGI X
UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE E PRODUZIONE DI RAGGI X A.A.
DettagliContenuto. Massa della crosta terrestre Minerali Come si formano I minerali Organizzazione della struttura cristallina Classificazione dei minerali
Mineralogia Contenuto Massa della crosta terrestre Minerali Come si formano I minerali Organizzazione della struttura cristallina Classificazione dei minerali La litosfera Lo strato più esterno della Terra
DettagliCosa è XRF? Spettroscopie elementali. La fluorescenza a raggix (X-ray Fluorescence) è una tecnica di analisi elementale
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei sistemi Edilizi 1 Cosa è XRF? La fluorescenza a raggix (X-ray Fluorescence) è una tecnica di analisi elementale È una tecnica di crescente diffusione per la
DettagliSpettroscopia. Spettroscopia
Spettroscopia Spettroscopia IR Spettroscopia NMR Spettrometria di massa 1 Spettroscopia E un insieme di tecniche che permettono di ottenere informazioni sulla struttura di una molecola attraverso l interazione
DettagliIl sorprendente mondo dei colori nei minerali
Il sorprendente mondo dei colori nei minerali (a cura di Michele Lustrino) Dal punto di vista delle proprietà ottiche i minerali possono essere distinti in minerali opachi e trasparenti. I minerali opachi,
DettagliUniversità degli Studi di Milano. Dipartimento di Fisica Corso di laurea triennale in FISICA. Anno accademico 2013/14. Figure utili da libri di testo
Università degli Studi di Milano Dipartimento di Fisica Corso di laurea triennale in FISICA Anno accademico 2013/14 Figure utili da libri di testo Onde & Oscillazioni Corso A Studenti con il cognome che
DettagliInterferenza da doppia fenditura
Corso di Fisica per Scienze Biologiche A.A. 2016-17 Esperienza di laboratorio: OTTICA - ESPERIMENTO DI YOUNG Interferenza da doppia fenditura Nomi degli studenti:......... Data:... Introduzione L'obiettivo
DettagliProcessi radiativi. Assorbimento Emissione spontanea Emissione stimolata. Gli stati eccitati sono instabili (il sistema non è in equilibrio)
Processi radiativi conservazion e dell energia transizioni I I Assorbimento Emissione spontanea Emissione stimolata Lo stato ad energia più bassa è detto fondamentale, gli altri sono detti stati eccitati
Dettagli1/9/2005 A.Di Bartolomeo Master in Verifiche di Qualità in Radiodiagnostica, Medicina Nucleare e Radioterapia.
Raggi X Introduzione ai raggi X Atomi (cenni) Radiazione elettromagnetica Generazione e spettri di raggi X Circuiti per la produzione di raggi X Tubi radiogeni Interazione di raggi X con la materia Controllo
DettagliESPERIMENTO 6: OTTICA GEOMETRICA E DIFFRAZIONE
ESPERIMENTO 6: OTTICA GEOMETRICA E DIFFRAZIONE Scopo dell esperimento: studiare l ottica geometrica e i fenomeni di diffrazione MATERIALE A DISPOSIZIONE: 1 banco ottico 1 blocco di plexiglass 2 lenti con
DettagliCristalli fotonici e loro applicazioni
Dipartimento di fisica A. Volta, Università degli studi di Pavia 8 maggio 2009 solidi cristallini = reticolo + base Figura: alcuni reticoli di Bravais 3D con 3 vettori primitivi a,b,c; Figura: alcuni reticoli
DettagliINTERFERENZA DELLA LUCE. Giuseppe Molesini
INTERFERENZA DELLA LUCE Giuseppe Molesini - FENOMENI DI INTERFERENZA IN NATURA - COERENZA DELLA LUCE E OSSERVAZIONE DELLE FRANGE - LEGGE DI FORMAZIONE DELLE FRANGE D INTERFERENZA - CONFIGURAZIONI INTERFEROMETRICHE
DettagliIl Microscopio. Costo Microscopio polarizzatore fai-da-te: (ovviamente con molti limiti)
Il Microscopio Costo 1.000-30.000 Microscopio polarizzatore fai-da-te: 30-100 (ovviamente con molti limiti) Il Microscopio Si studia l interazione della luce con il reticolo dei cristalli. Si usa luce
DettagliMeccanica quantistica Mathesis 2016 Prof. S. Savarino
Meccanica quantistica Mathesis 2016 Prof. S. Savarino Quanti Corpo nero: è un oggetto che assorbe tutta la radiazione senza rifletterla. Come una corda legata agli estremi può produrre onde stazionarie
Dettagli