Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
FISICA
Insegnamento
FISICA MODERNA (Iniziali cognome A-L)
SCP3051032, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
FISICA
SC1158, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
A1301
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Crediti formativi 8.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MODERN PHYSICS
Sito della struttura didattica http://fisica.scienze.unipd.it/2017/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile PIERALBERTO MARCHETTI FIS/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Microfisico e della struttura della materia FIS/03 2.0
CARATTERIZZANTE Teorico e dei fondamenti della Fisica FIS/02 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
ESERCITAZIONE 2.0 16 34.0 Nessun turno
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Syllabus
Prerequisiti: Analisi Matematica 1,2,3, Geometria, Fisica Generale 1 e 2.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso illustra gli esperimenti e le considerazioni teoriche che hanno reso necessario il superamento della meccanica e dell’ elettromagnetismo classico e l’introduzione della relativita’ ristretta e della meccanica quantistica. Nella prima parte si introdurra’ la relativita’ ristretta spiegando le ragioni della sua formazione , la logica della sua struttura ed il carattere innovativo delle sue implicazioni . Nella seconda parte si mostreranno le evidenze che hanno portato al concetto di quantizzazione e si introdurranno le basi della meccanica quantistica e della fisica atomica.
Modalita' di esame: Esame scritto e orale
Criteri di valutazione: Verifica della comprensione della parte teorica del corso e della capacità di svolgere esercizi ad esso attinenti.
Contenuti: Prima Parte: Relativita’ Ristretta. Trasformazioni di Galileo. Relativita’ galileana. Elettromagnetismo e relativita’ galileana. Esperimento di Michelson-Morely. I postulati della teoria della relativita’ ristretta. Osservatori e misure di spazio e tempo. Relativita’ della simultaneita’. Trasformazioni di Lorentz. Diagrammi di Minkowski. Invarianza dell’ intervallo spazio-temporale. Contrazione delle lunghezze. Dilatazione dei tempi. Coni luce e causalita’. Composizione delle velocita’. Effetto Doppler. Paradosso dei gemelli. Quadrivettori. Gruppo di Poincare’ e gruppo di Lorentz. Grandezze covarianti e controvarianti. Tensori quadridimensionali. Tensore metrico. Leggi di traformazione dei campi. Quadrivelocita, quadri-impulso, quadriforza. Energia cinetica. Energia totale ed energia di massa. Equivalenza massa energia .Relazione tra momento ed energia. Particelle di massa nulla. Descrizione generale degli urti: urti elastici ed anelastici. Invarianti cinematici. Urti a due corpi. Urti elastici. Decadimenti. Tensore elettromagnetico. Equazioni di Maxwell in forma covariante. Trasformazioni dei campi elettromagnetici. Invarianti elettromagnetici. Particella carica in un campo elettrico e/o magnetico costanti.
Seconda parte: La crisi della fisica classica: effetto fotoelettrico e interpretazione di Einstein in termini di fotoni, onde di de Broglie e esperimento di Davisson e Germer. Effetto Compton. Esperimento delle fenditure di Young con particelle classiche, onde classiche e particelle quantistiche, principio di indeterminazione di Heisenberg e conseguenti richieste per una teoria delle particelle quantistiche. Il problema del corpo nero: leggi di Stefan-Boltzmann e Wien, modello di Raleigh-Jeans, ipotesi di Planck. Radiazione cosmica di fondo. Spettri atomici. Formula di Rydberg. Modello di Thompson. Esperimento di Rutherford. Modello di Bohr. Esperimento di Franck-Hertz. Legge di Mosley. Regole di commutazione canoniche di Heisenberg . Equazione d’onda di Schrödinger stazionaria, l’equazione di Schrödinger per l’evoluzione temporale della funzione d’onda, l’equivalenza con il formalismo di Heisenberg, l’interpretazione statistica di Born. Autovalori ed autofunzioni. Valori di aspettazione. Particella in una buca di potenziale. Effetto tunnel. Quantizzazione del momento angolare. Spin. L’equazione d’onda per più particelle, il principio di indistinguibilità delle particelle quantistiche, la conseguenza: statistiche bosoniche e fermioniche. Principio di esclusione di Pauli. Tavola periodica.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali di teoria e esercizi
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • V. Barone, Relatività. --: Bollati Boringhieri, 2004. Cerca nel catalogo
  • A. Beiser, Concepts of Modern Physics. --: Mc Graw Hill, 2003. Cerca nel catalogo