Docente/i: Giancarlo Reali  

Denominazione del corso: Elettronica quantistica
Codice del corso: 502948
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica
Settore scientifico disciplinare: FIS/03
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: http://www-3.unipv.it/fis/elett.quant.270/

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di introdurre la fisica quantistica (in modo complementare al corso di Fisica dei Semiconduttori) e di esplorarne le applicazioni a problemi ingegneristici, in particolare LASERS e loro interazione con la materia. Oltre a fornire le conoscenze di base per le applicazioni elettroniche e fotoniche piu' avanzate, e' indispensabile per una completa ed approfondita comprensione di molti dei corsi dell'indirizzo di Fotonica: Ottica Nonlineare, Progettazione di LASER industriali, Sicurezza LASER, Dispositivi Optoelettronici, Comunicazioni Ottiche, Strumentazione optoelettronica e biofotonica

Programma del corso

Fondamenti di Meccanica Quantistica

Alcune applicazioni elementari della Meccanica Quantistica

Teoria delle rappresentazioni quantistiche

Atomo di idrogeno, atomi a piu' elettroni e tavola periodica degli elementi

Teoria delle perturbazioni

Interazione della radiazione elettromagnetica con sistemi atomici

Assorbimento e dispersione della radiazione in mezzi atomici

Oscillazione LASER

Risonatori ottici

Alcuni specifici sistemi LASER

LASER a semiconduttore

Generazione di impulsi LASER corti ed ultracorti

Prerequisiti

Prerequisiti essenziali sono i corsi di Campi Elettromagnetici e Metodi Matematici. Utile (ma non essenziale) la conoscenza degli argomenti del corso di Fotonica. Molto importanti le conoscenze di analisi numerica e di programmazione di base mediante linguaggi di alto livello (Matlab. Octave, Scilab, Mathematica, Maple, ecc...). Queste conoscenze sono in realta' utilissime per qualsiasi lavoro futuro di tesi in ogni campo di specializzazione.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

A. Yariv. Quantum Electronics, 3rd edition. Wiley.

C.L.Tang. Fundamentals of Quantum Mechanics, for solid-state electronics and optics. Cambridge.

D. J. Griffiths. Introduzione alla Meccanica Quantistica, 2a edizione. Casa Editrice Ambrosiana.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in un progetto assegnato individualmente a ciascuno studente, che verra' anche esposto in un seminario alla classe (I dettagli per lo svolgimento del progetto sono presentati in classe). Una prova orale completa la valutazione. Data e ora del colloquio orale sono concordate in base alle esigenze dello studente.