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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
MATEMATICA
Insegnamento
FISICA MODERNA
SCP3051032, A.A. 2015/16

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2015/16

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
MATEMATICA
SC1172, ordinamento 2011/12, A.A. 2015/16
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Curriculum GENERALE [010PD]
Crediti formativi 8.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MODERN PHYSICS
Sito della struttura didattica http://matematica.scienze.unipd.it/2015/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Matematica
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 ORNELLA PANTANO FIS/08
Altri docenti FLAVIO SENO FIS/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/02 4.0
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/05 4.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 1.0 8 17.0
LEZIONE 7.0 56 119.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/03/2016
Fine attività didattiche 15/06/2016
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 Fisica Moderna - a.a. 2018/2019 01/10/2018 30/09/2019 BERTACCA DANIELE (Presidente)
TROVATO ANTONIO (Membro Effettivo)
MARCHETTI PIERALBERTO (Supplente)
MORETTO SANDRA (Supplente)
PANTANO ORNELLA (Supplente)
5 Fisica Moderna - 2017/2018 01/10/2017 30/09/2018 PANTANO ORNELLA (Presidente)
SUWEIS SAMIR SIMON (Membro Effettivo)
MARCHETTI PIERALBERTO (Supplente)
MORETTO SANDRA (Supplente)
TORMEN GIUSEPPE (Supplente)
4 Fisica Moderna - 2016/2017 01/10/2016 30/11/2017 PANTANO ORNELLA (Presidente)
SUWEIS SAMIR SIMON (Membro Effettivo)
MARCHETTI PIERALBERTO (Supplente)
MORETTO SANDRA (Supplente)
TORMEN GIUSEPPE (Supplente)
3 Fisica Moderna - a.a. 2015/2016 01/10/2015 30/11/2016 PANTANO ORNELLA (Presidente)
SENO FLAVIO (Membro Effettivo)
MARCHETTI PIERALBERTO (Supplente)
MORETTO SANDRA (Supplente)
TORMEN GIUSEPPE (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Conoscere i fondamenti di Fisica Classica relativi agli ambiti di Meccanica, Elettromagnetismo e Termodinamica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso ha come obiettivo l'apprendimento delle idee fondamentali alla base dello sviluppo della fisica moderna anche in relazione alla loro evoluzione storica. Alla fine del corso lo studente dovrà conoscere le idee fondamentali, in particolare della relatività e della fisica quantistica, e gli esperimenti cruciali che hanno portato allo sviluppo della Fisica Moderna. Dovrà inoltre aver appreso i modelli teorici di base e dovrà saperli applicare per interpretare fenomeni a livello microscopico e in contesti astrofisici o di alte energie.
Modalita' di esame: L'esame prevede una prova orale sui temi trattati nel corso e la presentazione di un lavoro scritto di approfondimento su uno dei temi affrontati.
Criteri di valutazione: Il candidato dovrà dimostrare di conoscere gli argomenti di fisica moderna trattati nel corso e di saperli applicare per interpretare fenomeni a livello microscopico e in ambito astrofisico o delle alte energie.
Sarà valutato positivamente la padronanza dei modelli teorici e la conoscenza della loro evoluzione storica, la capacità di valutare in quali ambiti e sotto quali condizioni i modelli e le teorie di fisica classica non sono applicabili e la capacità espositiva.
Contenuti: FISICA MODERNA

Prima parte: Introduzione alla Relativita'
Docente: Ornella Pantano
Trasformazioni di Galileo e relativita' galileana. Elettromagnetismo e relativita' galileana. Esperimento di Michelson-Morely. I postulati della teoria della Relativita'speciale. Relativita' della simultaneita'.Contrazione delle lunghezze. Dilatazione dei tempi. Trasformazioni di Lorentz. Invarianza dell' intervallo spazio-temporale. Coni luce e causalita'. Composizione delle velocita'. Tempo proprio e paradosso dei gemelli. Equivalenza massa energia. Relazione tra qunatità di moto ed energia. Particelle di massa nulla. Urti e decadimenti. Cenno al formalismo covariante.
Il principio di equivalenza. Il principio di Relativita' generale. Deformazione dello spazio-tempo e deviazione dei raggi di luce in presenza di gravita'. Buchi neri. Cenno alla struttura matematica della Relativita' generale. La geometria dell'Universo e i modelli cosmologici.

Seconda parte: Introduzione alla Meccanica quantistica
Docente:
Particelle e onde classiche e la crisi di inizio '900. Effetto fotoelettrico e fotoni. Effetto Compton. Ipotesi di de Broglie e esperimento di Davisson e Germer. Esperimento delle due fenditure per particelle e onde classiche e per particelle quntistiche. Le idee base : funzione d'onda, interpretazione probabilistica e principio di indeterminazione di Heisenberg. Radici storiche della meccanica quantistica. Corpo nero e ipotesi di Planck. Radiazione cosmica di fondo. Modello atomico di Thompson e esperimento di Rutherford. Spettroscopia dell'idrogeno e modello di Bohr. Equazione di Schroedinger. Cenni alla struttura matematica della meccanica quantistica: operatori e autovalori. Effetto tunnel e radioattivita'. Quantizzazione dell'energia nella buca di potenziale e del momento angolare, stabilita' della materia. Spin. Particelle quantistiche identiche. Principio di esclusione di Pauli e incompenetrabilita' della materia. Tavola periodica.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: La metodologia di insegnamento prevede lezioni frontali, lavori di gruppo per approfondire alcuni temi del corso, uscite didattiche alla sezione di Fisica Moderna del Museo di Storia della Fisica e/o ai Laboratori Nazionali di Legnaro.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Durante il corso saranno forniti appunti del corso, testi scritti o link per approfondire alcuni degli argomenti trattati. La bibliografia di riferimento è da considerarsi di consultazione e saranno indicati durante il corso le parti di interesse in relazione agli argomenti trattati.
Testi di riferimento:
  • Arthur Beiser, Concepts of Modern Physics. --: McGraw-Hill, 2003. Cerca nel catalogo
  • B. Schultz, A First Course in General Relativity. Cambridge: Cambridge University Press, 2009. Cerca nel catalogo
  • G.Carlo Ghirardi, Un'occhiata alle carte di Dio. --: Saggiatore, 2009. Cerca nel catalogo