Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
FISICA
Insegnamento
ISTITUZIONI DI FISICA TEORICA
SCP4065497, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
FISICA
SC1158, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 14.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PRINCIPLES OF THEORETICAL PHYSICS
Sito della struttura didattica http://fisica.scienze.unipd.it/2019/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
Altri docenti FULVIO BALDOVIN FIS/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Teorico e dei fondamenti della Fisica FIS/02 14.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 5.0 40 85.0
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Syllabus
Prerequisiti: Gli studenti devono essere famigliari con gli aspetti fenomenologici piu' elementari della meccanica quantistica e con gli spazi Hilbertiani e gli operatori su essi definiti.
Si richiede inoltre una certa conoscenza della termodinamica di equilibrio e della meccanica classica hamiltoniana.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso intende fornire le basi concettuali e formali della meccanica quantistica e applicazioni a semplici sistemi fisici. Inoltre esso fornisce una introduzione alla meccanica statistica di equilibrio basata sugli ensemble, sia classici che quantistici, con applicazioni a sistemi non interagenti.
Modalita' di esame: Prova scritta e orale per la parte di meccanica quantistica. Prova scritta per la parte di meccanica statistica.
Criteri di valutazione: Verifica della comprensione della parte teorica del corso e della capacità di svolgere esercizi ad esso attinenti
Contenuti: MECCANICA QUANTISTICA
- Il formalismo della MQ e la sua interpretazione fisica: funzioni d’onda, spazi di Hilbert, basi, stati; osservabili, operatori autoaggiunti; spettro, autovalori e autovettori, famiglia spettrale; il formalismo di Dirac; evoluzione temporale causale per sistemi conservativi, teorema di Stone; preparazione di stati e misure, postulato di proiezione di von Neumann. -Conseguenze generali dei postulati, principio di indeterminazione di Heisenberg , insiemi completi di osservabili compatibili; sistemi composti.
- Soluzione dell’equazione di Schroedinger per sistemi conservativi: sviluppo in autostati dell'energia; buche e barriere di potenziale unidimensionali; oscillatore armonico 1D, operatori di creazione e distruzione, spettro e autofunzioni dell’hamiltoniano; particella libera in 3D.
- Momenti angolari: relazione di commutazione, spettro, momenti angolari orbitali e armoniche sferiche, composizione di momenti angolari, spin.
- Particelle in potenziale centrale: equazione radiale, numeri quantici; atomi idrogenoidi, spettro e autofunzioni dell’hamiltoniano.
- Particelle identiche: postulato di simmetrizzazione e conseguenze, principio di Pauli.
-Teoria dello scattering.
-Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo
-Cenno a stati misti, EPR, disuguaglianze di Bell e problemi interpretativi.
MECCANICA STATISTICA
-Distribuzione di Maxwell-Boltzmann del gas perfetto, stati microscopici e macroscopici.
-Ensemble statistici classici.
-Entropia, temperatura, energie libere,limite termodinamico e estensività, fluttuazioni, equipartizione classica.
-Stati quantistici di fermioni e bosoni, matrice densità, ensemble quantistici, gas di bosoni e fermioni nell'ensemble grancanonico.
-Condensazione di Bose-Einstein, proprietà del gas di Fermi degenere, limite classico delle statistiche quantistiche.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali con parte teorica ed esercitazioni.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Dui, Frank Laloe, Quantum Mechanics, Vol I. --: 1992 Wiley Interscience, --. Cerca nel catalogo
  • Konishi, Kenichi; Paffuti, Giampiero, Meccanica quantistica: nuova introduzione. Pisa: Plus-Pisa university press, 2006. Cerca nel catalogo
  • Kerson Huang, Meccanica Statistica. --: Zanichelli, 1997. Cerca nel catalogo