Dati Generali
Periodo di attività
Annualità Singola (23/09/2024 - 06/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
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Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Alla base del corso c’è il concetto che i processi a scala geologica possono essere compresi ed interpretati attraverso lo studio dei minerali (“alfabeto” della Geologia) che costituiscono le rocce (“parole” della Geologia). Lo scopo del corso è quindi l’apprendimento di conoscenze fondamentali di simmetria, cristallochimica e sistematica dei minerali unito all’acquisizione delle abilità di identificare e descrivere i minerali nei contesti geologici e nei relativi processi di formazione e trasformazione sia naturali che artificiali.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- elementi di base dello stato solido e cristallino;
- elementi di cristallografia e simmetria - morfologica;
- concetti base di cristallochimica;
- conoscenza sistematica dei principali gruppi di minerali ‘formatori di rocce’.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- riconoscimento della simmetria di un sistema periodico semplificato bi- e tri-dimensionale;
- determinazione della formula cristallochimica dei principali minerali formatori di rocce.
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Lo scopo del corso è l’apprendimento di conoscenze fondamentali di interazione luce visibile e raggi X con i minerali unito all’acquisizione delle abilità di identificare e descrivere i minerali nei contesti geologici e nei relativi processi di formazione e trasformazione sia naturali che artificiali.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- comprensione dei fenomeni legati alla propagazione della luce visibile nei minerali;
- comprensione dei fenomeni derivanti dalla interazione dei raggi X con i minerali.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- esecuzione delle principali osservazioni per il riconoscimento dei minerali in sezione sottile al microscopio ottico in luce polarizzata;
- interpretazione delle analisi eseguite tramite diffrazione dei raggi X.
Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Alla base del corso c’è il concetto che i processi a scala geologica possono essere compresi ed interpretati attraverso lo studio dei minerali (“alfabeto” della Geologia) che costituiscono le rocce (“parole” della Geologia). Lo scopo del corso è quindi l’apprendimento di conoscenze fondamentali di simmetria, cristallochimica e sistematica dei minerali unito all’acquisizione delle abilità di identificare e descrivere i minerali nei contesti geologici e nei relativi processi di formazione e trasformazione sia naturali che artificiali.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- elementi di base dello stato solido e cristallino;
- elementi di cristallografia e simmetria - morfologica;
- concetti base di cristallochimica;
- conoscenza sistematica dei principali gruppi di minerali ‘formatori di rocce’.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- riconoscimento della simmetria di un sistema periodico semplificato bi- e tri-dimensionale;
- determinazione della formula cristallochimica dei principali minerali formatori di rocce.
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Lo scopo del corso è l’apprendimento di conoscenze fondamentali di interazione luce visibile e raggi X con i minerali unito all’acquisizione delle abilità di identificare e descrivere i minerali nei contesti geologici e nei relativi processi di formazione e trasformazione sia naturali che artificiali.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- comprensione dei fenomeni legati alla propagazione della luce visibile nei minerali;
- comprensione dei fenomeni derivanti dalla interazione dei raggi X con i minerali.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- esecuzione delle principali osservazioni per il riconoscimento dei minerali in sezione sottile al microscopio ottico in luce polarizzata;
- interpretazione delle analisi eseguite tramite diffrazione dei raggi X.
Prerequisiti
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Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Conoscenze di base acquisite dalla scuola superiore e/o dalla frequenza dei corsi di Matematica (proprietà ed operazioni semplici con i vettori; principali funzioni trigonometriche; cenni sui numeri complessi), Chimica (modelli atomici e struttura elettronica degli atomi; elementi e tavola periodica; peso atomico e molecolare, mole; potenziale di ionizzazione, elettronegatività, numeri di ossidazione; legame chimico; equilibri di fase e chimico; principi di termodinamica; energia libera di Gibbs), Fisica I (grandezze scalari e vettoriali; unità di misura; energia potenziale e meccanica; capacità termica e calore specifico; principi della termodinamica), Geologia I (interno della Terra; introduzione alle rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie; introduzione ai processi magmatici, sedimentari e metamorfici) e Fisica II (cenni sui campi elettrici e magnetici).
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Conoscenze di base acquisite dalla scuola superiore e/o dalla frequenza dei corsi di Matematica (proprietà ed operazioni semplici con i vettori; principali funzioni trigonometriche; cenni sui numeri complessi), Chimica (modelli atomici e struttura elettronica degli atomi; elementi e tavola periodica; peso atomico e molecolare, mole; potenziale di ionizzazione, elettronegatività, numeri di ossidazione; legame chimico; equilibri di fase e chimico; principi di termodinamica; energia libera di Gibbs), Fisica I (grandezze scalari e vettoriali; unità di misura; energia potenziale e meccanica; capacità termica e calore specifico; principi della termodinamica), Geologia I (interno della Terra; introduzione alle rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie; introduzione ai processi magmatici, sedimentari e metamorfici) e Fisica II (cenni sui campi elettrici e magnetici).
Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Conoscenze di base acquisite dalla scuola superiore e/o dalla frequenza dei corsi di Matematica (proprietà ed operazioni semplici con i vettori; principali funzioni trigonometriche; cenni sui numeri complessi), Chimica (modelli atomici e struttura elettronica degli atomi; elementi e tavola periodica; peso atomico e molecolare, mole; potenziale di ionizzazione, elettronegatività, numeri di ossidazione; legame chimico; equilibri di fase e chimico; principi di termodinamica; energia libera di Gibbs), Fisica I (grandezze scalari e vettoriali; unità di misura; energia potenziale e meccanica; capacità termica e calore specifico; principi della termodinamica), Geologia I (interno della Terra; introduzione alle rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie; introduzione ai processi magmatici, sedimentari e metamorfici) e Fisica II (cenni sui campi elettrici e magnetici).
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Conoscenze di base acquisite dalla scuola superiore e/o dalla frequenza dei corsi di Matematica (proprietà ed operazioni semplici con i vettori; principali funzioni trigonometriche; cenni sui numeri complessi), Chimica (modelli atomici e struttura elettronica degli atomi; elementi e tavola periodica; peso atomico e molecolare, mole; potenziale di ionizzazione, elettronegatività, numeri di ossidazione; legame chimico; equilibri di fase e chimico; principi di termodinamica; energia libera di Gibbs), Fisica I (grandezze scalari e vettoriali; unità di misura; energia potenziale e meccanica; capacità termica e calore specifico; principi della termodinamica), Geologia I (interno della Terra; introduzione alle rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie; introduzione ai processi magmatici, sedimentari e metamorfici) e Fisica II (cenni sui campi elettrici e magnetici).
Metodi didattici
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Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Lezioni frontali (in aula e a distanza), su tutti gli argomenti, svolte con l’ausilio di presentazioni su schermo e lavoro alla lavagna; gli studenti vengono regolarmente interpellati per la verifica della comprensione degli argomenti trattati.
Esercitazioni (in aula e a distanza) sui blocchi di argomenti 1a, 1b e 2b (alcune si avvalgono di tutor in aula; il docente/tutor distribuisce il materiale per l’esercitazione, gli studenti lavorano individualmente e/o a gruppi, il docente/tutor coadiuva gli studenti nello svolgimento degli esercizi e verifica la correttezza degli esercizi svolti; è consegnato agli studenti materiale per le esercitazioni con verifica successiva insieme al docente/tutor)
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Lezioni frontali (in aula e a distanza), su tutti gli argomenti, svolte con l’ausilio di presentazioni su schermo e lavoro alla lavagna; gli studenti vengono regolarmente interpellati per la verifica della comprensione degli argomenti trattati.
Esercitazioni presso il Laboratori di Microscopia Ottica sul blocco di argomenti 1. Il docente/tutor illustra le osservazioni da svolgere ed assiste gli studenti nell'acquisire capacità operativa al microscopio ottico.
Esercitazioni presso i Laboratori di Diffrattometria (polveri e cristallo singolo) sul blocco di argomenti 2. Il docente/tutor descrive agli studenti la strumentazione complessa poi illustra e coordina l’esecuzione delle misure e coinvolge gli studenti nella interpretazione preliminare dei dati registrati.
Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Lezioni frontali (in aula e a distanza), su tutti gli argomenti, svolte con l’ausilio di presentazioni su schermo e lavoro alla lavagna; gli studenti vengono regolarmente interpellati per la verifica della comprensione degli argomenti trattati.
Esercitazioni (in aula e a distanza) sui blocchi di argomenti 1a, 1b e 2b (alcune si avvalgono di tutor in aula; il docente/tutor distribuisce il materiale per l’esercitazione, gli studenti lavorano individualmente e/o a gruppi, il docente/tutor coadiuva gli studenti nello svolgimento degli esercizi e verifica la correttezza degli esercizi svolti; è consegnato agli studenti materiale per le esercitazioni con verifica successiva insieme al docente/tutor)
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Lezioni frontali (in aula e a distanza), su tutti gli argomenti, svolte con l’ausilio di presentazioni su schermo e lavoro alla lavagna; gli studenti vengono regolarmente interpellati per la verifica della comprensione degli argomenti trattati.
Esercitazioni presso il Laboratori di Microscopia Ottica sul blocco di argomenti 1. Il docente/tutor illustra le osservazioni da svolgere ed assiste gli studenti nell'acquisire capacità operativa al microscopio ottico.
Esercitazioni presso i Laboratori di Diffrattometria (polveri e cristallo singolo) sul blocco di argomenti 2. Il docente/tutor descrive agli studenti la strumentazione complessa poi illustra e coordina l’esecuzione delle misure e coinvolge gli studenti nella interpretazione preliminare dei dati registrati.
Testi
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Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Testi utili per lo studio:
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
GOTTARDI - I minerali - Boringhieri, 1992
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
BORCHARDT-OTT - Crystallography - Springer Verlag.
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Testi utili per lo studio:
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
NESSE - Introduction to Optical Mineralogy - Oxford University Press, 1991.
Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Testi utili per lo studio:
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
GOTTARDI - I minerali - Boringhieri, 1992
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
BORCHARDT-OTT - Crystallography - Springer Verlag.
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Testi utili per lo studio:
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
NESSE - Introduction to Optical Mineralogy - Oxford University Press, 1991.
Contenuti
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Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Stato amorfo e cristallino. Disposizione periodica omogenea atomi nei cristalli. Reticoli 2D e 5 tipi maglie semplici e multipla. Il reticolo di traslazione. Cella elementare. Linee di riflessione ed assi rotazione. Compatibilità rotazioni con traslazione. I 10 gruppi puntuali di simmetria 2D. Linea di riflessione con scorrimento. 17 gruppi planari. [totale gruppo argomenti 1a: 11 ore] Reticoli 3D e terne assiali. I 14 reticoli di Bravais semplici e multipli. Sistemi cristallini. Centro di inversione, piano di simmetria, assi di rotazione propri ed impropri. Coesistenza elementi di simmetria. Simmetria massima reticoli P. Le 32 classi di simmetria oloedriche e meroedriche. Cristallografia morfologica. Elementi geometrici cristalli. Relazione reticolo di traslazione e morfologia. Leggi cristallografia morfologica. Indici di Miller. Forme cristalline semplici e composte. Proiezione stereografica delle 32 classi. Elicogire e slittopiani. I 230 gruppi spaziali: derivazione dei 13 gruppi del sistema monoclino. Proprietà generali gruppi spaziali. [totale 1b: 22 ore] Richiami ai tipi di legame chimico. Valenza nominale. Raggi ionici di Shannon. Principi di Goldschmidt e Laves. Impacchettamenti compatti di sfere. Regole di Pauling. Isomorfismo e diagrammi di miscibilità allo stato solido. Polimorfismo e diagrammi di fase. Geminazioni e difetti nei minerali. Proprietà fisiche. Genesi. Classificazioni dei minerali e silicati.[totale gruppo argomenti 2a: 13 ore] Mineralogia descrittiva di nesosilicati, inosilicati a catena semplice, inosilicati a catena doppia, fillosilicati, tettosilicati, ossidi (spinelli) ed altri gruppi (idrossidi, solfuri, carbonati, solfati, fosfati, alogenuri). Cenni analisi chimiche dei minerali. Calcolo formule cristallochimiche.[totale 2b: 14 ore]
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Parte 1: Generalità radiazione elettromagnetica e luce visibile. Onde. Ottica mezzi isotropi (riflessione, rifrazione, legge di Snell). Indice di rifrazione. Polarizzazione luce. Assorbimento luce (legge Lambert-Beer; colore e pleocroismo; teorie campo cristallino, trasferimento di carica e banda). Mezzi otticamente isotropi ed anisotropi. Il microscopio ottico polarizzante. Birifrazione (esperienza romboedro calcite; onde piane e raggi ordinario e straordinario; relazioni con struttura cristallina). Indicatrici ottiche (principio di Neumann; i.o. uniassica e biassica; asse ottico, normale ottica, piano degli assi ottici; sezioni cicliche e di massima birifrangenza). Colori di interferenza (esperienza cuneo di quarzo; ritardo; analisi della formazione dei c.d.i.; equazione intensità all'uscita dall'analizzatore; tavola di Michel-Levy; lamine ausiliarie). Tipo ed angolo di estinzione. Osservazioni in luce convergente. Figure di interferenza di cristalli uniassici e biassici. Segno ottico. Esercitazioni microscopio ottico.[totale 1: 30 ore] Parte 2: Introduzione studio cristallografico dei minerali. Produzione raggi X (tubo a raggi X; spettro di emissione; cenni luce di sincrotrone). Interazione raggi X-materia. Equazione onda come numero complesso (cenni trasformata di Fourier). Diffrazione dei raggi X (fattore di diffusione; condizioni di Laue; equazione di Bragg; reticolo reciproco e relazioni con il diretto; sfera di Ewald; fattore di struttura; problema della fase; estinzioni sistematiche). Metodologie sperimentali cristallografia a raggi X (rivelatori per raggi X; cenni sui metodi a cristallo singolo; diffrazione da campione policristallino). Diffrattometri a cristallo singolo e su campione policristallino. Esercitazioni diffrattogrammi polveri. Individuazione della fase cristallina incognita ed indicizzazione. [totale 2: 30 ore]
Modulo: 76681 - MINERALI E STRUTTURE CRISTALLINE
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Stato amorfo e cristallino. Disposizione periodica omogenea atomi nei cristalli. Reticoli 2D e 5 tipi maglie semplici e multipla. Il reticolo di traslazione. Cella elementare. Linee di riflessione ed assi rotazione. Compatibilità rotazioni con traslazione. I 10 gruppi puntuali di simmetria 2D. Linea di riflessione con scorrimento. 17 gruppi planari. [totale gruppo argomenti 1a: 11 ore] Reticoli 3D e terne assiali. I 14 reticoli di Bravais semplici e multipli. Sistemi cristallini. Centro di inversione, piano di simmetria, assi di rotazione propri ed impropri. Coesistenza elementi di simmetria. Simmetria massima reticoli P. Le 32 classi di simmetria oloedriche e meroedriche. Cristallografia morfologica. Elementi geometrici cristalli. Relazione reticolo di traslazione e morfologia. Leggi cristallografia morfologica. Indici di Miller. Forme cristalline semplici e composte. Proiezione stereografica delle 32 classi. Elicogire e slittopiani. I 230 gruppi spaziali: derivazione dei 13 gruppi del sistema monoclino. Proprietà generali gruppi spaziali. [totale 1b: 22 ore] Richiami ai tipi di legame chimico. Valenza nominale. Raggi ionici di Shannon. Principi di Goldschmidt e Laves. Impacchettamenti compatti di sfere. Regole di Pauling. Isomorfismo e diagrammi di miscibilità allo stato solido. Polimorfismo e diagrammi di fase. Geminazioni e difetti nei minerali. Proprietà fisiche. Genesi. Classificazioni dei minerali e silicati.[totale gruppo argomenti 2a: 13 ore] Mineralogia descrittiva di nesosilicati, inosilicati a catena semplice, inosilicati a catena doppia, fillosilicati, tettosilicati, ossidi (spinelli) ed altri gruppi (idrossidi, solfuri, carbonati, solfati, fosfati, alogenuri). Cenni analisi chimiche dei minerali. Calcolo formule cristallochimiche.[totale 2b: 14 ore]
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Modulo: 76696 - LABORATORIO DI MINERALI, MICROSCOPIA E RAGGI X
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Parte 1: Generalità radiazione elettromagnetica e luce visibile. Onde. Ottica mezzi isotropi (riflessione, rifrazione, legge di Snell). Indice di rifrazione. Polarizzazione luce. Assorbimento luce (legge Lambert-Beer; colore e pleocroismo; teorie campo cristallino, trasferimento di carica e banda). Mezzi otticamente isotropi ed anisotropi. Il microscopio ottico polarizzante. Birifrazione (esperienza romboedro calcite; onde piane e raggi ordinario e straordinario; relazioni con struttura cristallina). Indicatrici ottiche (principio di Neumann; i.o. uniassica e biassica; asse ottico, normale ottica, piano degli assi ottici; sezioni cicliche e di massima birifrangenza). Colori di interferenza (esperienza cuneo di quarzo; ritardo; analisi della formazione dei c.d.i.; equazione intensità all'uscita dall'analizzatore; tavola di Michel-Levy; lamine ausiliarie). Tipo ed angolo di estinzione. Osservazioni in luce convergente. Figure di interferenza di cristalli uniassici e biassici. Segno ottico. Esercitazioni microscopio ottico.[totale 1: 30 ore] Parte 2: Introduzione studio cristallografico dei minerali. Produzione raggi X (tubo a raggi X; spettro di emissione; cenni luce di sincrotrone). Interazione raggi X-materia. Equazione onda come numero complesso (cenni trasformata di Fourier). Diffrazione dei raggi X (fattore di diffusione; condizioni di Laue; equazione di Bragg; reticolo reciproco e relazioni con il diretto; sfera di Ewald; fattore di struttura; problema della fase; estinzioni sistematiche). Metodologie sperimentali cristallografia a raggi X (rivelatori per raggi X; cenni sui metodi a cristallo singolo; diffrazione da campione policristallino). Diffrattometri a cristallo singolo e su campione policristallino. Esercitazioni diffrattogrammi polveri. Individuazione della fase cristallina incognita ed indicizzazione. [totale 2: 30 ore]
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
SCIENZE GEOLOGICHE
Laurea
3 anni
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Persone
Persone (3)
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