Interazioni luce/molecola. Transizioni elettroniche radiative e non radiative.
Spettroscopie stazionarie e risolte in tempo. Metodi ottici per lo studio di stati eccitati e metodi fototermici.
Fotoisomerizzazione. Fotodissociazione. Reazioni fotochimiche organiche. Trasferimenti di energia intermolecolari fotoindotti.
Trasferimenti di elettrone e di protone fotoindotti.
Complessi antenna in sistemi fotosintetici naturali.
Optogenetica.
Per approfondimenti : V. Balzani, P. Ceroni, A. Juris, Photochemistry and Photophysics: Concepts, Research, Applications, Wiley VCH
Obiettivi Formativi
Introduzione ai problemi e processi alla base della fotochimica. Illustrazione dei principali processi fotochimici e fotofisici, con riferimenti ai metodi sperimentali di indagine. Introduzione alla reattività fotochimica elementare di sistemi modello. Discussione sui processi fotochimici rilevanti in diversi ambiti disciplinari e tecnologici. Riuscire ad interpretare i processi fotochimici e fotofisici sulla base dell'energetica molecolare. Saper valutare la dinamica di stati eccitati e dei meccanismi di accoppiamento fra questi.
Numero di ore relative alle attività in aula: 40
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 12
Modalità di verifica apprendimento
Colloquio su tutti gli argomenti del corso. Almeno 5 appelli annuali.
Programma del corso
Fondamenti di fotochimica
Interazioni luce/molecola. Teoria delle perturbazioni stazionaria e dipendente dal tempo. Regola aurea di Fermi e velocità di transizione.
Stati molecolari elettronici e vibrazionali. Approssimazione adiabatica. Transizioni elettroniche radiative: assorbimento, fluorescenza e fosforescenza. Transizioni elettroniche non radiative: conversione interna, incroci intersistema. Incroci evitati e intersezioni coniche.
Metodi sperimentali per lo studio degli stati eccitati
Spettroscopie stazionarie e risolte in tempo.
Metodi ottici: spettroscopie di assorbimento ed emissione; laser flash photolysis / transient absorption; time-resolved resonance Raman.
Metodi fototermici: transient thermal grating, fotoacustica, thermal lensing/photothermal beam deflection.
Reattività degli stati eccitati
Fotoisomerizzazione. Fotodissociazione. Trasferimento elettronico. Trasferimento di protone. Reazioni fotochimiche organiche.
Complessi antenna in sistemi fotosintetici naturali.
Optogenetica.
Attività di laboratorio: resa quantica di fotoisomerizzazione di 13-cis retinale.