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Oggetto:
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Complementi di meccanica quantistica

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Complements of Quantum Mechanics

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Anno accademico 2020/2021

Codice dell'attività didattica
MFN0780
Docente
Prof. Marco Billo' (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate
008510-104 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica del Sistema Meteoclimatico e delle Tecnologie Avanzate
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Meccanica quantistica.
Quantum Mechanics I
Propedeutico a
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire una introduzione alla Meccanica Quantistica Relativistica ed alla Teoria di Campo per tutti gli studenti che non seguiranno i corsi dedicati a questi stessi argomenti nelle altre Lauree Magistrali e negli altri indirizzi. Lo scopo è quello di raggiungere una sufficiente conoscenza per poter calcolare, all'ordine perturbativo più basso, sezioni d'urto in processi di interazione elettromagnetica tra due particelle in Quanto Elettro Dinamica (QED).

The course aims at supplying an introduction to Relativistic Quantum Mechanics and Field Theory to all the students who will not attend the courses dedicated to these topics themselves in other Master Degrees or in other curricula. The purpose is to get a sufficient knowledge to be able to calculate, at the lowest perturbation order, cross sections in electromagnetic interaction processes between two particles in Quantum Electrodynamics (QED).

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Risultati dell'apprendimento attesi

Alla fine del corso lo studente dovrebbe avere una buona conoscenza del principio di gauge e del suo uso in Teoria dei Campi. Dovrebbe saper calcolare, all'ordine perturbativo più basso, sezioni d'urto per semplici processi elettromagnetici.

At the end of the course the student should have a good understanding of Gauge Principle and its use in Field Theory. He should be able to calculate, at the lowest perturbation order, cross sections concerning simple electromagnetic processes.

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Modalità di insegnamento

iNormalmente il corso si svolge tramite lezioni alla lavagna. A causa dell'emergenza COVID-19, nell'a.a. 2019/2020 queste sono state sostituite in parte da video-lezioni registrate disponibili on-.line. Nell'a.a. 2020/2021 il corso sara' interamente fruibile da remoto, tramite una combinazione di lezioni alla lavagna registrate, video-lezioni e sessioni di domande e risposte on-line. La possibiita' di seguire lezioni in presenza dipendera' dall'evoluzione della situazione.    

Normally, the course is based on traditional blackboard lectures. In 2019/2020, due to the COVID-19 outbreak, part of the lectures have been made avaliable on-line as video lectures. In 2020/2021 the entire course will be avaliable on-line through a combination of filmed blackboard lectures, video lectures, on-line q&a answers. The possiblity of following classroom lectures will depend on the evolving of the situation. 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale finale. Durante lo svolgimento dell'esame si chiederà il calcolo (o l'impostazione del calcolo) di una sezione d'urto per processi fisici con interazioni elettromagnetiche. Neol 2019/2020 a causa dell'emergenza COVID-19 l'orale si e' svolto per via remota tramite Webex, mantenendo le medesime modalita' dell'esame in presenza. Nel 2020/2021 se possibile si tornera' all'esame in presenza, se no si usera' la modalita' webex. 

Final oral examination. During the development of the exam, the calculation (or to set a calculation) of a Cross Sections concerning physical processes for electromagnetic interactions will be required. In 2019/2020, due to the COVID-19 outbreak, the oral examination has been done remotely via Webex, mantaining the same structure of the standard oral exams. In 2020/2021 the oral exam will be a standard one., of possible. If not, it will be held via webex.

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Attività di supporto

Nessuna.

None.

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Programma

Gli argomenti principali riguardano: le equazioni relativistiche delle onde ed in particolare l'equazione di Klein-Gordon, l'equazione di Dirac, le loro soluzioni e le loro proprietà; il principio di gauge; il formalismo di Lagrange-Hamilton per i campi classici ed in teoria quantistica dei campi; le lagrangiane ed i campi di Klein-Gordon e di Dirac; le interazioni elettromagnetiche; la sezione d'urto; le regole di Feynman per la QED; vari esempi di calcolo di sezioni d'urto all'ordine perturbativo più basso.

The course aims at supplying an introduction to Relativistic Quantum Mechanics and to Quantum Field Theory for all students who will not be following the courses dedicated to these topics in the other "Lauree Magistrali" and the other "Indirizzi". The objective is to supply a sufficient preparation in order to calculate, at the lowest perturbative order, scattering cross sections in electromagnetic interaction processes between two particles in Quantum ElectroDynamics (QED). The main topics are: the relativistic wave equations and in particular the Klein-Gordon and Dirac equations, their solutions and properties; the Gauge principle; the Lagrange-Hamilton formalism for classical fields and in quantum field theory; Lagrangians and Klein-Gordon and Dirac fields; electromagnetic interactions; cross sections; Feynman rules for QED; various calculation examples for cross sections at the lowest perturbative order.

Testi consigliati e bibliografia

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- I.J.R. Aitchison, A.J.G. Hey, "Gauge Theories in Particle Physics", volume 1. Graduate Student Series in Physics

Dispense del docente precedente del corso, disponibili nella sezione "materiale didattico".

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- I.J.R. Aitchison, A.J.G. Hey, "Gauge Theories in Particle Physics", volume 1. Graduate Student Series in Physics

- Lecture notes by professor Anselmino, to be found in the "materiale didattico" section.



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Martedì9:00 - 11:00Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica
Mercoledì9:00 - 11:00Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica
Giovedì9:00 - 11:00Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica

Lezioni: dal 11/01/2021 al 12/03/2021

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Note

Nessuna propedeuticità obbligatoria. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata.

No prerequisites needed. Attendance at the course is not mandatory, but strongly reccomended.

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Ultimo aggiornamento: 04/01/2021 14:53