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FISICA QUANTISTICA (B)

CODICE 66562
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU
  • 8 cfu al 3° anno di 8758 FISICA (L-30) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/02
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    PROPEDEUTICITA
    Propedeuticità in ingresso
    Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
    • FISICA 8758 (coorte 2019/2020)
    • MECCANICA ANALITICA 25911
    • FISICA GENERALE 2 57049
    • FISICA GENERALE 3 57050
    MODULI Questo insegnamento è un modulo di:
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Si illustrano le basi fenomenologiche e la costruzione formale della meccanica quantistica non relativistica. Ci si propone di mettere lo studente in grado di risolvere semplici problemi di meccanica quantistica. La seconda parte del corso e' dedicata alle applicazioni (come per esempio l'evoluzione temporale, i metodi di approssimazione, la teoria dello scattering)

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Lo scopo del corso è fornire i fondamenti e i principali strumenti analitici della Fisica Quantistica in ambito non relativistico.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Al termine di questi corsi (A e B) lo studente

    1. saprà trattare l'equazione di Schrödinger per sistemi di due particelle (anche identiche) interagenti mediante un potenziale
    2. saprà determinare lo spettro dell'Hamiltoniana per problemi centrali mediante l'uso di coordinate sferiche
    3. saprà determinare lo spettro dell'atomo di idrogeno
    4. saprà determinare lo spettro degli operatori di momento angolare
    orbitale ed intrinseco (spin) e saprà comporre momenti angolari
    5. saprà mettere in relazione le leggi del moto della meccanica classica a quelle della
    meccanica quantistica, sia utilizzando il metodo WKB, sia utilizzando il metodo variazionale
    6. saprà calcolare la perturbazione indipendente dal tempo allo spettro di una hamiltoniana nota
    7. saprà determinare un'ampiezza di transizione mediante la teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo
    8. saprà esprimere la sezione d'urto in termini di un'ampiezza di transizione
    9. saprà scrivere la funzione d'onda per un sistema di particelle identiche
    10. saprà determinare la matrice densità per una miscela statistica data ed usarla per calcolare un valor medio

    PREREQUISITI

    Meccanica quantistica non relativistica in una dimensione (modulo A). Conoscenze base di meccanica classica e meccanica analitica, analisi matematica, geometria ed algebra lineare.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Il corso è erogato nella forma di lezioni frontali che comprendono:
        •    presentazione dei contenuti alla lavagna
        •    esercizi svolti alla lavagna dal docente

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    1 Richiami sul formalismo della meccanica quantistica.

    2 Trasformazioni unitarie. Simmetrie in QM: traslazioni e rotazioni.
       Simmetrie discrete: P, T. Stati misti e matrice densita’.

    3 Hamiltoniana di particella carica in campo elettromagnetico

    4 Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo.  Struttura fine
       dell'atomo di idrogeno, effetto Zeeman, struttura iperfine.

    5 Metodo variazionale. Stato fondamentale dell'atomo di idrogeno,
       molecola ione idrogeno.

    6 L'approssimazione semiclassica e il metodo WKB.

    7 Teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo. Rappresentazione
       di interazione. Regola d'oro di Fermi, densità degli stati per
       particella libera.  Emissione stimolata e spontanea,
       assorbimento di radiazione, vita media di uno stato eccitato,
       regole di selezione.

    8 Teoria dello scattering: equazione di Lippmann Schwinger,
       approssimazione di Born, serie di Born per l'ampiezza di
       scattering, funzione di Green come propagatore, sviluppo in onde
       parziali, sfasamenti, matrice S, condizione di unitarietà, teorema
       ottico, scattering a basse energie, scattering particelle
       identiche.

     

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    D. J. Griffith, Introduction to Quantum Mechanics, ed. Pearson
    J. J. Sakurai, J. Napolitano, Modern Quantum Mechanics, ed. Pearson
    L.D. Landau, E.M. Lifsits, vol. 3: Meccanica quantistica, Editori Riuniti
    K.Konishi, G.Paffuti Quantum Mechanics: A New Introduction, ed. Oxford

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    CAMILLO IMBIMBO (Presidente)

    STEFANO GIUSTO

    SIMONE MARZANI

    NICOLA MAGGIORE (Presidente Supplente)

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    secondo Manifesto

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    prova scritta e orale

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    Lo studente accede alla prova orale se la prova scritta è superata secondo i criteri descritti su aulaweb

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    11/01/2022 09:00 GENOVA Scritto
    08/02/2022 14:00 GENOVA Scritto
    02/05/2022 10:00 GENOVA Scritto
    09/06/2022 09:00 GENOVA Scritto
    04/07/2022 14:00 GENOVA Scritto
    09/09/2022 14:00 GENOVA Scritto