Programma del corso

Fondamenti della Meccanica Quantistica

Spettro di emissione del corpo nero. Ipotesi di Planck. Effetto fotoelettrico. Ipotesi di De Broglie. Onde e particelle. Diffrazione elettronica. Il principio di indeterminazione. Ampiezze di probabilità. Interferenza. Misura della posizione e della quantità di moto di un elettrone. Esperimento di Stern-Gerlach. Stati di base. Il principio di sovrapposizione.

Il Formalismo della meccanica quantistica

La matrice Hamiltoniana. Livelli di energia. Operatori ed osservabili. L'operatore della posizione. L'operatore del momento lineare. L'operatore del momento angolare. Energie medie. La rappresentazione di Schroedinger. La funzione d'onda. Normalizzazione degli stati della posizione. L'equazione di Schroedinger per l'atomo di idrogeno. Atomi polielettronici.

Particelle Identiche

Il principio di esclusione di Pauli. Spin elettronico. Fermioni e bosoni. Statistiche di Fermi-Dirac e Bose-Einstein.

Stato Solido

Reticoli cristallini. Simmetria e leggi di conservazione. Gruppi spaziali. Tipi di reticoli cristallini. Reticolo reciproco. Zona di Brillouin. Stati elettronici in un reticolo n-dimensionale. Effetto tunnel. Stati dipendenti dal tempo. Teoria dele bande. Modello di Fermi. Livello di Fermi. Teorema di Bloch. Onde di Bloch. Semiconduttori. Proprietà del silicio. Giunzioni p-n. Effetto Hall. Semiconduttori drogati. Vibrazioni reticolari. Cenni alle proprietà dei superconduttori.