La fisica teorica fornisce gli strumenti per compredere le moderne teorie delle interazioni fondamentali.
Fornire allo studente le basi dell’elettrodinamica relativistica e familiarizzarlo con meccanica la quantistica dei sistemi di molti corpi trattati nell’ambito della seconda quantizzazione
Fornire allo studente i metodi per comprendere (1) la formulazione della meccanica basata sul principio di minima azione e la relazione tra simmetrie e leggi di consevazione; (2) la teoria generale dei campi scalari, vettoriali e spinoriali nello spazi-tempo di Minkowski; (3) la formulazione covariante dell'elettrodinamica classica; (4) la teora quantistica dei sistemi a molti gradi di libertà e il metodo di seconda quantizzazione; (5) i principi di base dell'elettrodinamica quantistica con applicazioni all'ottica quantistica; (6) le equazioni d'onda relativistiche con particolare riferimento all' equazione di Dirac. I risultati di apprendimento attesi riguardano la capacità da parte dello studente di effettuare calcoli e risolvere (quantitativamente) problemi sui 6 punti sopra indicati.
Meccanica quantistica non relativistica e metodi matematici della fisica di base.
Modalità di erogazione dell'insegnamento: tradizionale
Ruolo dell’azione in meccanica classica Funzione di Lagrange ed equazioni di Eulero-Lagrange Funzione di Hamilton ed equazioni canoniche Sistemi continui e campi locali Principio d’azione di Hamilton per particelle e campi locali Simmetrie Rotazioni e tensori Rotazioni e spinori Simmetrie continue e teorema di Noether per sistemi di particelle Simmetrie continue e teorema di Noether per campi locali Invarianza di gauge Effetto Aharonov-Bohm Invarianza relativistica Sistemi inerziali, prima legge di Newton e trasformazioni di Lorentz Trasformazioni di Lorentz e tensori Trasformazioni di Lorentz e spinori Corrispondenza tra trasformazioni di Lorentz e SL(2,C) Spinore come 4-vettore di tipo luce Inversione spaziale e chiralità
Campi relativistici Operazioni differenziali e integrali su campi tensoriali Campo scalare Campo di Maxwell Campi di Weyl e Dirac Sistemi lineari classici Analisi in modi normali del campo scalare Analisi in modi normali del campo di Maxwell Distribuzione spettrale della radiazione in una cavità Sistemi lineari quantistici L’oscillatore armonico quantistico Operatore di Weyl Stati coerenti Risposta lineare, formula di Kubo e rappresentazione interazione Campo di Klein-Gordon quantistico Il campo scalare reale Analogo quantistico del modo normale della corda Relazioni di commutazione e propagatore di Feynman Campo di Maxwell quantistico Il campo elettromagnetico come sistema quantistico Effetto Casimir Rudimenti di ottica quantistica Emissione stimolata Emissione spontanea Rivelatori di fotoni Funzioni di correlazione e interferenza Formalismo generale di seconda quantizzazione Seconda quantizzazione del campo di Schrödinger Operatori in seconda quantizzazione Dinamica di bosoni e fermioni Quasi-particelle e buche per un sistema di fermioni Interazione tra fermioni mediata da bosoni Seconda quantizzazione del campo di Dirac
Landau - Lifsits Fisica Teorica 2 - Teoria dei campi
Landau - Lifsits Fisica Teorica 4 - Teoria quantistica relativistica
Ballentine - Quantum Mechanics
Dispense del docente: https://www.ge.infn.it/~zanghi/FT/ZUM.pdf
Ricevimento: Alle 14 nei giorni di lezione
PIERANTONIO ZANGHI' (Presidente)
NICOLA MAGGIORE
NICODEMO MAGNOLI
Dal 25 settembre 2017
FISICA TEORICA
Esame scritto; eventuale esame orale.
Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti le capacità di effettuare calcoli e risolvere (quantitativamente) problemi. Per questo, la componente fondamentale dell'esame è lo scritto, in cui viene richiesto allo studente di dimostrare la sua capacità di calcolo e di soluzione esplicita di problemi. E' mia convinzione che deriva da molti anni di insegnamento che l'esame orale possa costituire solo una piccola correzione al giudizio che proviene dallo scritto. Deve essere sottolineato che non è affatto scontato che questa correzione debba essere in senso positivo. Per questo, lo studente può richiedere di avere confermato come voto finale il voto dello scritto.
