Il corso ha l'obiettivo principale di fornire allo studente una formazione di base nell’ambito dei concetti fondamentali e degli recenti sviluppi nel campo della fisica dei laser ultraveloci, introducendo la teoria di base per comprendere i fenomeni ultraveloci in fisica della materia condensata. Ha lo scopo di fornire anche ai non esperti una base di partenza per entrare nel campo della fisica dei laser, sia ad onda continua (CW) che ultraveloci, fornendone le derivazioni. Alla fine del corso, lo studente avrà acquisito la terminologia specifica per descrivere fenomeni fisici e loro osservabili su scala ultraveloce, ed un metodo rigoroso per spiegare fondamenti e derivazioni della fisica dei laser al femtosecondo
Prerequisiti
Conoscenza base di Fotonica e dei principi della diffrazione
Metodi didattici
Lezioni frontali con 5% di lavoro di gruppo e/o esercizi su temi del corso. Le slides e gli articoli scientifici mostrati a lezione sono resi disponibili su Kiro. Su Kiro vengono indicati i concetti e le derivazioni che lo studente deve aver acquisito per ogni blocco tematico
Verifica Apprendimento
Esame orale. I quesiti vertono su tutto il programma e lo studente deve dimostrare di aver acquisito nozioni di base, di saper spiegare concisamente gli argomenti e di saper ragionare su problemi concreti di fisica dello stato solido applicando i metodi visti a lezione
Testi
• U. Keller, Ultrafast Lasers - A Comprehensive Introduction to Fundamental Principles with Practical Applications, Springer International Publishing, eBook ISBN 978-3-030-82532-4, 2021 • John M. Cowley, Diffraction Physics, North-Holland Publishing Company, ISBN 0 444 86121 1 • O. Svelto, Principles of Lasers, Springer, New York, ISBN 978-1-4419-1301-2 • Joseph W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, The McGraw-Hill Companies, ISBN 0 07 024254 2
Contenuti
Il corso intende coprire aspetti tecnologici e teorici fondamentali di: • Proprietà fondamentali della radiazione laser • Trasformata di Fourier & inversa con teoremi fondamentali convoluzione, delta function (riepilogo) • Fondamenti e metodi di Diffrazione di Fresnel e Fraunhofer • Fondamenti e metodi di imaging diffrattivo coerente basato su Trasformata di Fourier • Fondamenti e metodi di Assorbimento ed Emissione di Raggi X • Propagazione lineare dell'impulso e compensazione della dispersione • Propagazione dell'impulso non lineare e ottica non lineare degli impulsi ultracorti • Q-switching & Mode Locking • Sorgenti impulsate di raggi X da tavolo: generazione di armoniche superiori • Sorgenti impulsate di elettroni • Sorgenti impulsate Raggi X da facility scale – sincrotroni e Laser a Elettroni Liberi • Esempi di studi pump-probe con tecniche combinate
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Secondo le linee guida del Progetto Didattica Innovativa, per gli studenti che certificano di trovarsi in una delle condizioni riportate nell'Allegato A (https://portale.unipv.it/it/didattica/servizi-lo-studente/modalita-didattiche-inclusive) sono garantite: fino a 2 ore di ricevimento alla settimana (anche online), supporto tramite tutorato/didattica integrativa, materiale didattico aggiuntivo