Corso di laurea in Fisica

Buona conoscenza della meccanica classica, della matematica dei corsi di base e dei metodi matematici per la fisica.

Struttura della Materia, Meccanica Quantistica II, Introduzione alla Fisica Nucleare e Subnucleare

Il corso si prefigge di fornire una formulazione completa dei principi della meccanica quantistica e delle sue applicazioni, idonea alle esigenze formative della laurea triennale, che garantisca l'acquisizione da parte dello studente delle basi necessarie per una eventuale successiva laurea magistrale.

Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and Understanding):

Conoscenza dei principi della Meccanica Quantistica e delle sue più elementari applicazioni.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying Knowledge and Understanding):

Gli studenti devono essere in grado di impostare e risolvere esercizi e problemi di meccanica quantistica.

Lezioni tradizionali. Due terzi delle ore a disposizione vengono usate per lo svolgimento del programma del corso, mentre il tempo restante viene impiegato nella soluzione di esercizi.

Nell'a.a 2020-21 le lezioni e parte delle esercitazioni saranno svolte online in modalità sincrona. Per accedere alle lezioni ed alle esercitazioni bisogna iscriversi alla pagina Moodle del corso 

 

Appelli di dicembre-gennaio 2020 

Questi appelli saranno telematici. Lo scritto consisterà di esercizi dello stesso tipo degli appelli degli anni scorsi ma sarà un po' più corto, con 90'-120' a disposizione, al termine dei quali gli studenti dovranno mandarci una scansione o una foto di quello che hanno fatto. La scansione dello scritto sarà il punto di partenza dell’esame orale, che si svolgerà una/due settimane dopo e per il quale sarebbe utile avere una webcam (anche del cellulare) che inquadri il foglio su cui si scrive o un tablet su cui scrivere condividendo con la commissione esaminatrice. Seguiranno istruzioni dettagliate e il giorno prima dello scritto ci sarà una prova tecnica.

 

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L'esame consiste in una prova scritta della durata di tre ore ed in una successiva in una prova orale.

Nella prova scritta, da svolgersi senza l'aiuto di libri di testo, appunti o formulari, viene verificata la capacità di risolvere esercizi e problemi.

Durante la prova orale verrà richiesto di illustrare uno o due temi scelti tra gli argomenti svolti a lezione, impostando la questione sia dal punto di vista fisico che da quello matematico.

Al termine della prova orale viene assegnata la valutazione finale dell'esame, in trentesimi.

Entrambe le prove devono essere superate nella stessa sessione d'esame.

I docenti svolgono durante le ore curricolari numerosi esercizi e prove d'esame, in preparazione all'esame scritto.

 La crisi della Fisica Classica e la natura ondulatoria e corpuscolare di materia e radiazione. La funzione d'onda e l'equazione di Schrödinger. Onde piane e pacchetti d'onda. Spazio delle coordinate e spazio degli impulsi. Osservabili fisiche ed operatori quantistici: regole di commutazione, equazioni agli autovalori. Teoria della misura in MQ, misura contemporanea di più osservabili, principio di indeterminazione. Autovalori e autofunzioni degli operatori impulso, L_z e L^2. Stati di un sistema quantistico, stati stazionari ed evoluzione temporale. Problemi unidimensionali: gradino di potenziale, barriera di potenziale, buca di potenziale e stati legati. Oscillatore armonico lineare. Problemi centrali. Problema dei due corpi. Gli atomi idrogenoidi: autovalori e autofunzioni della Hamiltoniana. Stati ed operatori di Heisenberg, equazione del moto per gli operatori. Lo spin. Regole di composizione di momenti angolari: caso di due spin 1/2. Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo: stati stazionari con livelli discreti di energia, non degeneri e degeneri. Perturbazioni dipendenti dal tempo. Esempi vari. Sistemi di particelle identiche, bosoni e fermioni, principio di esclusione di Pauli. Regole di selezione per transizioni atomiche ed effetto Zeeman. 

Testo di riferimento:

David J. Griffiths and Darrel F. Schroeter, "Introduction to Quantum Mechanics", Cambridge University Press, Third Edition

Altri testi per consultazione:

Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu, Frank Laloe "Quantum Mechanics" Wiley Edition

Stefano Forte, Luca Rottoli, "Fisica Quantistica", prima edizione, Zanichelli

Kenichi Konishi e Giampiero Paffuti, "Meccanica Quantistica:Nuova Introduzione", Pisa University Press

Cesare Rossetti, "Rudimenti di meccanica quantistica" Levrotto e Bella (Torino)

AVVISO: le lezioni 2020 inizieranno il 22 settembre alle ore 11 in modalità online sincrona, cioè avverranno sulla piattaforma webex seguendo l'orario delle lezioni. Le lezioni verranno registrate e saranno poi disponibili su moodle. Il link webex per accedere alle lezioni verrà comunicato agli iscritti al corso entro il 21 settembre (si raccomanda quindi di iscriversi al più presto al corso usando il link qui sotto.