Dades generals |
Nom de l'assignatura: Laboratori de Física Moderna
Codi de l'assignatura: 360591
Curs acadèmic: 2021-2022
Coordinació: Ferran Macia Bros
Departament: Departament de Física de la Matèria Condensada
Crèdits: 6
Programa únic: S
Hores estimades de dedicació |
Hores totals 150 |
Activitats presencials i/o no presencials |
72 |
- Teoria |
Presencial |
16 |
|||
- Teoricopràctica |
Presencial |
3 |
|||
- Pràctiques de problemes |
Presencial |
3 |
|||
- Pràctiques de laboratori |
Presencial |
42 |
|||
- Pràctiques orals comunicatives |
Presencial |
8 |
Aprenentatge autònom |
78 |
Recomanacions |
Es recomana haver cursat Física Atòmica i Radiació, i Física Nuclear i de Partícules prèviament i cursar al mateix temps Electrònica Física. Requisits 360581 - Física de l'Estat Sòlid (Recomanada) 360580 - Física Estadística (Recomanada) 360579 - Física Quàntica (Recomanada) |
Competències que es desenvolupen |
- |
Raonament crític i autocrític. |
- |
Destreses de laboratori: estar familiaritzat amb els mètodes experimentals fonamentals, a més de ser capaç de realitzar experiments de manera independent, com també de descriure, d'analitzar i d'avaluar críticament les dades experimentals. |
Objectius d'aprenentatge |
Referits a coneixements • Conèixer, de manera integrada i al laboratori, l’experimentació en els camps de la física que es van desenvolupar durant el segle xx: la interacció radiació-matèria, l’espectroscòpia atòmica i molecular, la física nuclear i de partícules, la física de l’estat sòlid i els semiconductors, entre d’altres.
• Saber redactar correctament un informe que reflecteixi que s’ha fet una determinada experiència pràctica i que inclogui una valoració crítica dels resultats assolits.
Referits a habilitats, destreses • Adquirir habilitat en la manipulació de l’instrumental i l’equipament involucrats en els muntatges experimentals.
Referits a actituds, valors i normes • Respectar les normes de seguretat al laboratori.
• Adquirir el costum d’anotar les incidències i els resultats del desenvolupament pràctic de les experiències en una llibreta de laboratori.
• Tenir cura de l’instrumental i dels equipaments experimentals i respectar l’ordre del laboratori.
• Mantenir una actitud adient a l’aula i al laboratori. |
Blocs temàtics |
1. Física atòmica i nuclear
1.1. Determinació de la semivida d’un radionúclid
1.2. Absorció de radiació gamma. Espectroscòpia gamma
1.3. Espectroscòpia alfa
1.4. Absorció de radiació beta. Espectroscòpia beta
1.5. Espectres òptics de l’heli i del sodi
1.6. Efecte Zeeman
1.7. Ressonància d’espín electrònic
2. Difracció de radiació per la matèria
2.1. Espectres d’absorció: llei de Moseley
2.2. Difracció de raigs X: mètode del cristall giratori
2.3. Difracció de raigs X: mètode de Debye-Scherrer
3. Fenòmens cooperatius en sòlids
3.1. Ferroelectricitat
3.2. Mesura de la resistivitat d’un metall i observació d’una transició superconductora
4. Propietats de transport
4.1. Efecte Hall en l’argent
4.2. Banda prohibida del germani
4.3. Mesura de la resistència i determinació de la mobilitat en el silici
4.4. Absorció òptica i determinació de la banda prohibida de materials semiconductors
5. Pràctiques avançades (demostració)
5.1. Bombatge òptic en el rubidi
5.2. Fotoluminescència de materials semiconductors
6. Experiments crucials de la física quàntica (magistrals)
6.1. Relació càrrega-massa de l’electró: experiment de Thomson
6.2. Càrrega de l’electró: experiment de Millikan
6.3. Llei de desplaçaments de Wien. Radiació del cos negre i llei de Planck de la radiació
6.4. Efecte fotoelèctric
6.5. Model atòmic de Thomson. Experiment de Rutherford
6.6. Sèrie de Balmer de l’hidrogen atòmic. Model de Bohr
6.7. Dualitat ona-corpuscle. Experiment de difracció d’electrons
6.8. Espectre d’absorció del mercuri: experiment de Franck-Hertz
Metodologia i activitats formatives |
El curs consta de les activitats següents: |
Avaluació acreditativa dels aprenentatges |
Pel fet de ser un laboratori basat en pràctiques setmanals, l’avaluació és obligatòriament continuada i la qualificació total es distribueix segons els percentatges següents:
Avaluació única Pel fet de ser un laboratori basat en pràctiques setmanals, l’avaluació és obligatòriament continuada; és a dir, no es preveu la possibilitat d’avaluació única. |
Fonts d'informació bàsica |
Consulta de la disponibilitat al Cercabib
Llibre
Ashcroft, Neil W.; Mermin, N. David. Solid state physics. Philadelphia (Pa.): Saunders College, 1988
Burns, Gerald. Solid state physics. International ed. Orlando (Fla.): Academic Press, 1990
Guinier, André. Théorie et techniques de la radiocristallographie. 3e éd. Paris: Dunod,1964
Haken, H.; Wolf, H. C. Atomic and quantum physics. 2nd enl. ed. Berlin: Springer, 1987
Harrison, Walter A. Electronic structure and the properties of solids. San Francisco: Freeman, 1980
Jona, Franco ; Shirane, G. Ferroelectric crystals. Oxford: Pergamon Press, 1962
Kittel, Charles. Introducción a la física del estado sólido. 3ª ed. Barcelona: Reverté, 1993
Klingshirn, C. F. Semiconductor Optics. Berlin: Springer, 1995
Pankove, Jacques I. Optical processes in semiconductors. New York : Dover, 1975
Shalímova, K. V. Física de los semiconductores. Moscú : Mir, DL 1982
Sze, S. M. Physics of semiconductor devices. 2nd ed. New York : Wiley, cop. 1981
Capítol
Knoll, G. F. Radiation detection and measurement. New York: Wiley, 2000, 3a edició; cap. 10.
Article
E. Clementi and C. Roetti, Atomic data and Nuclear Data Tables 14 (1974) 177.
J. B. Furness and I. E. McCarthy, Journal of Physics B 6 (1973) 2280.
F. Salvat, J. M. Fernández-Varea and W. Williamson Jr., Computer Physics Communications 90 (1995) 151.
A. J. Kox, European Journal of Physics 18 (1997) 139.
H. G. J. Moseley, Philosophical Magasine 26 (1913) 1024.
H. G. J. Moseley, Philosophical Magasine 27 (1914) 703.
M. B. Whitaker, European Journal of Physics 20 (1999) 213.
D. J. Bishop, P. L. Gammel, D. A. Huse, Resistencia de los superconductores de alta temperatura crítica, Investigación y Ciencia, pàg. 18, abril 1993.
J. B. Kirtley and C. C. Tsuei, Superconductividad a altas temperaturas, Investigación y Ciencia, pàg. 48, octubre 1996.