Il corso si propone di fornire le conoscenze relative alle diverse tipologie di laser e alle tecniche spettroscopiche ed ottiche di indagine in cui possono essere utilizzati. Obiettivo del corso è anche quello di fornire gli elementi di base di microscopia ottica e di utilizzo dei laser nelle tecniche di microscopia avanzate fino a quelle a super-risoluzione.
Prerequisiti
Lo studente deve avere conoscenze dei principi base dell’ottica fisica, di fotofisica ed elementi di chimica fisica
Metodi didattici
Il corso si basa su lezioni teoriche frontali e alcune esercitazioni/esperimenti in laboratorio
Verifica Apprendimento
La verifica dell'apprendimento prevede la valutazione dei risultati ottenuti durante un colloquio orale. Le soglie di sufficienza dell’apprendimento consistono nelle conoscenze di base delle tecniche sperimentali di base che utilizzano i laser come sorgente e nei metodi di generazione di impulsi. Nel giudizio si fa riferimento alle competenze acquisite, alle capacità di apprendimento, alle modalità di studio, all’interesse, all'impegno.
Testi
Laser Chemistry: Spectroscopy, Dynamics and Applications By Helmut H. Telle, Angel González Ureña, Robert J. Donovan
Contenuti
Principi di funzionamento dei laser: emissione stimolata, inversione di popolazione, i risonatori. Proprietà caratteristiche della radiazione laser. Le principali tecniche di pompaggio utilizzate: Laser ad emissione continua e ad emissione pulsata. Le varie tipologie di sorgenti laser e i fenomeni spettroscopici che ne permettono il funzionamento. Amplificazione Ottica Parametrica. Strumentazione laser per la chimica (analitica, inorganica, fisica, org..). Sorgenti pulsate, Detector e Laser come sonda di investigazione. (4 ore) Spettroscopia molecolare con i laser. Applicazioni dei laser pulsati in spettroscopia ottica veloce (ns, ps) ed ultraveloce (fs) Time correlated single photon counting Spettroscopia ultraveloce applicata alle reazioni chimiche: processi chimici laser indotti; dinamica molecolare; reazioni di trasferimento elettronico Spettroscopia di tipo pump-probe e nuove tecniche di indagine: Spettroscopia di assorbimento transiente; Strumentazione e principi dell’up-conversion; Time-resolved IR absorption spectroscopy; Time-resolved fluorescence spectroscopy; Laser come reattivi nelle reazioni. Elementi di microscopia ottica. Limite di Abbe, airy disk, Pinzette ottiche.Microscopia a fluorescenza, confocale ed elementi di microscopia a super risoluzione (STED, STORM, PALM). principi di digitalizzazione dell’immagine