PRESENTAZIONE

Questo corso e' la naturale prosecuzione del corso di Fisica Quantistica del terzo anno della laurea triennale. Le applicazioni della meccanica quantistica a sistemi di interesse fisico richiedono lo sviluppo di tecniche che consentono la trattazione di molti gradi di liberta'. Lo scopo del corso e' quello di introdurre tali tecniche e mostrarne l'utilizzo, dapprima in un contesto non relativistico, e infine nella estensione relativistica della teoria. 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

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

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo studente consolidera' e approfondira' le sue nozioni di meccanica quantistica ordinaria.

Successivamente si impadronira' del formalismo della seconda quantizzazione e imparera' ad applicarlo alle principali situazioni fisiche di interesse: i sistemi a molti corpi e la teoria quantistica relativistica.

In particolare, verra' affrontato il problema della quantizzazione del campo elettromagnetico, e della descrizione quantistica relativistica delle particelle nei casi piu' semplici.

PREREQUISITI

Fisica classica

Meccanica quantistica non relativistica

Teoria della relativita' ristretta 

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali alla lavagna, 6 ore a settimana.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Seconda quantizzazione

- Il principio di indistinguibilita' delle particelle identiche.
- Seconda quantizzazione di un sistema di bosoni identici.
- Seconda quantizzazione di un sistema di fermioni identici.
- Teoria delle perturbazioni nel formalismo della seconda quantizzazione. • Esempi.

2. I fononi

- Oscillatori accoppiati 1D. Modi normali.

- Quantizzazione.

3. Il campo elettromagnetico

- Il campo EM classico. Modi normali.
- Quantizzazione del campo elettromagnetico.

- Stati coerenti
- Interazione radiazione materia.
- Emissione e assorbimento della radiazione.

- Scattering Thompson.

4. Teoria di campo classica

- Simmetrie e leggi di trasformazione dei campi.
- Il teorema di Noether e le leggi di conservazione

5. I campi quantistici a spin 0 e 1/2

- Il campo scalare reale di Klein-Gordon.
- Il campo complesso di Klein-Gordon. Particelle e antiparticelle.

- Il campo di Dirac.

6. Le interazioni tra i campi quantistici

- Interazione di Yukawa e interazione  elettromagnetica.
- La regola d’oro di Fermi. LSZ. Rappresentazione di interazione.

- Sezioni d’urto e decadimenti.
 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Landau, Lifsitz 2 - Teoria dei campi

Landau, Lifsitz 3 - Meccanica quantistica

Landau, Lifsitz 4 - Teoria quantistica relativistica

Gerry, Knight - Introductory Quantum Optics, Cambridge

Becchi, Ridolfi - An Introduction to relativistic processes and the standard model of electroweak interactions

Becchi - Appunti di fisica teorica

Maiani - Meccanica quantistica relativistica e introduzione alla teoria dei campi

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

GIOVANNI RIDOLFI (Presidente)

NICOLA MAGGIORE

NICODEMO MAGNOLI

SIMONE MARZANI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

24 settembre 2018

Orari delle lezioni

FISICA TEORICA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Scritto e orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La prova scritta consistera' nella soluzione di due esercizi. La prova orale avra' la durata di circa mezz'ora.

Calendario appelli