Insegnamento
ADVANCED QUANTUM PHYSICS
INP5070467, A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
MATHEMATICAL ENGINEERING - INGEGNERIA MATEMATICA
IN2191, ordinamento 2015/16, A.A. 2016/17
1127528
Curriculum MATHEMATICAL MODELLING FOR ENGINEERING AND SCIENCE [001PD]
Crediti formativi 6.0
Denominazione inglese ADVANCED QUANTUM PHYSICS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (ICEA)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dicea/course/view.php?idnumber=2016-IN2191-001PD-2015-INP5070467-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile LUCA SALASNICH FIS/03

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso
SCP6076137 ADVANCED QUANTUM PHYSICS LUCA SALASNICH SC1171

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline matematiche, fisiche e informatiche FIS/03 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 1.0 8 17.0 Nessun turno
LEZIONE 5.0 40 85.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 27/02/2017
Fine attività didattiche 09/06/2017

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
1 Advanced Quentum Physics 01/10/2016 30/09/2017 SALASNICH LUCA (Presidente)
DELL'ANNA LUCA (Membro Effettivo)
ANCILOTTO FRANCESCO (Supplente)
UMARI PAOLO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: I corsi della laurea triennale in Fisica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Seconda quantizzazione del campo elettromagnetico. Transizioni elettromagnetiche. Sistemi quantistici a molti corpi interagenti. Seconda quantizzazione del campo di materia non relativistico.
Modalita' di esame: Esame orale di circa 30 minuti.
Criteri di valutazione: Conoscenze acquisite e capacita' espositiva.
Contenuti: 1. Seconda quantizzazione del campo elettromagnetico. Proprieta` del campo elettromagnetico classico nel vuoto. Gauge di Coulomb. Espansione in onde piane del potenziale vettore. Oscillatori quantistici e quantizzazione del campo elettromagnetico. Stati di Fock e stati coerenti del campo elettromagnetico. Energia di punto zero ed effetto Casimir. Campo elettromagnetico a temperatura finita.

2. Transizioni elettromagnetiche. L'atomo in presenza del campo elettromagnetico. La regola d'oro di Fermi. Approssimazione di dipolo. Assorbimento ed emissione spontanea e stimolata della radiazione: i coefficienti di Einstein. Regole di selezione. Tempi di vita degli stati atomici e larghezza di riga. Inversione di popolazione e luce laser.

3. Sistemi quantistici a molti corpi. Particelle identiche. Bosoni e condensazione di Bose-Einstein. Fermioni e principio di esclusione di Pauli. Approssimazioni di Hartree per i bosoni e l'equazione di Gross-Pitaevskii. Approssimazione di Hartree-Fock per i fermioni. Teoria del funzionale densita`: teoremi di Hoemberg-Kohn, funzionale densita' di Thomas-Fermi-Dirac-Von Weizsacker e funzionale densita' di Kohn-Sham.

4. Seconda quantizzazione del campo di Schrodinger. Operatori di campo bosonici e fermionici. Stati di Fock e stati coerenti del campo bosonico di Schrodinger. Campo di Schrodinger a temperatura finita per bosoni e fermioni. Campo di materia per bosoni e fermioni interagenti. Bosoni in doppia buca di potenziale e modello di Bose-Hubbard a due siti.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: 36 ore di lezioni teoriche e 12 ore di esercizi.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Libro scritto dal docente.
Testi di riferimento:
  • L. Salasnich, Quantum Physics of Light and Matter. Berlin: Springer, 2014. Cerca nel catalogo
  • B.H. Bransden and C.J. Joachain, Physics of Atoms and Molecules. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2003. Cerca nel catalogo