Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
ASTRONOMIA
Insegnamento
FISICA QUANTISTICA (MOD. B)
SCP4068140, A.A. 2018/19

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

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
ASTRONOMIA
SC1160, ordinamento 2008/09, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese QUANTUM PHYSICS (MOD. B)
Sito della struttura didattica http://astronomia.scienze.unipd.it/2018/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile STEFANO GIUSTO FIS/02

Corso integrato di appartenenza
Codice Insegnamento Responsabile
SCP4068138 FISICA QUANTISTICA ALBERTO AMBROSETTI

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

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

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 28/06/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2018/19 Ord.2008

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus

Caratteristiche comuni al Corso Integrato

Prerequisiti: Analisi Matematica 1 e 2. Geometria. Fisica Generale 1 e 2.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenze di base di Meccanica Statistica, Fisica Moderna e Fisica Quantistica. Saper usare l'equazione di Schroedinger per risolvere semplici problemi. Capire le differenze tra Fisica Classica e Fisica Moderna. Saper analizzare in termini di Meccanica Quantistica fenomeni su scala atomica.
Modalita' di esame: Esame scritto con esercizi e orale con domande sul programma.
Criteri di valutazione: Comprensione degli elementi appresi durante l'insegnamento. Dimostrare di saper usare i formalismi e i metodi introdotti durante l'insegnamento. Dimostrare di saper usare i concetti e i metodi della Meccanica Quantistica a casi fisici rilevanti.

Caratteristiche proprie del modulo

Contenuti: 1) Postulati e formalismo della meccanica quantistica. Principio di sovrapposizione e di corrispondenza. Osservabili. Operatori hermitiani e loro autofunzioni ed autovalori. Formalismo di Dirac. Probabilità di Transizione. Valori medi. Sistema completo di osservabili. Variabili complementari e compatibili. Algebra dei commutatori. Relazione di indeterminazione.
2) Teoria delle Rappresentazioni. Rappresentazione delle coordinate. Equazione di Schroedinger. Interpretazione della funzione d’onda. Rappresentazione degli impulsi e Trasformate di Fourier.
3) Oscillatore armonico in una dimensione. Autostati ed autovalori. Polinomi di Hermite. Operatori creazione e distruzione. Soluzione algebrica dell’oscillatore armonico. Stati coerenti.
4) Evoluzione Temporale. Schema di Schroedinger. Schema di Heisenberg. Operatori unitari e generatori Hermitiani.
5) Momento angolare. Definizione e relazioni di commutazione. Derivazione algebrica di autovalori ed autofunzioni. Rappresentazione standard. Momento angolare orbitale ed armoniche sferiche. Spin. Cenni sulla composizione di momenti angolari.
6) Potenziali centrali. Hamiltoniana in coordinate sferiche. Separazione di variabili. Equazione radiale e sue soluzioni. Oscillatore armonico isotropo tridimensionale.
Problema a due corpi. Atomo d’idrogeno. Soluzione dell’equazione di Schroedinger e spettro dell’energia.
7) Breve introduzione alla teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo: variazione dei livelli energetici al prim'ordine.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L'insegnamento prevede lezioni frontali di teoria corredata da esercizi. Le attività formative proposte sono in linea con gli obiettivi dell'insegnamento di fornire i fondamenti fenomenologici che hanno portato allo sviluppo della Fisica Moderna e le metodologie teoriche per affrontare i problemi posti dalla Meccanica Quantistica.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Testi di riferimento. Durante l'insegnamento si forniranno testi di esercizi esemplificativi disponibili sul sito web del docente (http://www.pd.infn.it/~giusto).
Testi di riferimento:
  • Griffiths, David Jeffrey, Introduzione alla meccanica quantistica (edizione italiana a cura di Franco Ciccacci e Luigi Quartapelle). Milano: CEA, 2005. Cerca nel catalogo
  • Sakurai, Jun John, Meccanica quantistica moderna. Bologna: Zanichelli, 1996. Cerca nel catalogo
  • Cohen-Tannoudji, Claude; Diu, Bernard; Laloe, Frank, Quantum Mechanics. New York: Wiley-Interscience, 1977. Cerca nel catalogo
  • Picasso, Luigi E., Lezioni di meccanica quantistica. Pisa: ETS, 2015. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem solving
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)