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ELEMENTI DI MECCANICA QUANTISTICA

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2016/2017
Docente
ISABELLA MASINA
Crediti formativi
9
Periodo didattico
Primo Semestre
SSD
FIS/02

Obiettivi formativi

Il corso rappresenta il primo insegnamento di meccanica quantistica.
L'obiettivo principale del corso consiste nel familiarizzare gli studenti con i concetti e la matematica della fisica quantistica (non relativistica).
Le principali conoscenze acquisite saranno:
formalismo della meccanica quantistica; meccanica ondulatoria; teoria del momento angolare.
Le principali abilità saranno:
risolvere esattamente alcuni problemi semplici ma di grande rilevanza fisica.

Prerequisiti

E’ necessario avere acquisito e assimilato tutte le conoscenze fornite dai corsi di matematica e di fisica dei primi due anni di questo corso di laurea.
Consultare in proposito la lista della propedeuticita'.

Contenuti del corso

Il corso prevede 72 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni.

Prima parte (circa 22 ore):
I problemi della fisica classica. L'esperimento della doppia fenditura. L'esperimento di Stern-Gerlach. Spazi di Hilbert e notazione bra-ket. Misura ed osservabili. Traslazione e impulso. Regole di commutazione fondamentali. Principio di indeterminazione di Heisenberg.

Seconda parte (circa 25 ore):
Evoluzione temporale ed equazione di Schroedinger. Particella libera, gradini e buche di potenziale. Oscillatore armonico. Rappresentazione di Heisenberg.

Terza parte (circa 25 ore):
Gruppo delle rotazioni e momento angolare. Quantizzazione del momento angolare. Momento angolare orbitale, armoniche sferiche e potenziali centrali. Potenziale coulombiano. Composizione di momenti angolari e coefficienti di Clebsch-Gordan. Cenni di teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo.

Metodi didattici

Lezioni teoriche frontali. Esercitazioni frontali.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste di una prova scritta, seguita da una prova orale.
La prova scritta si compone di tre o quattro problemi e si intende superata se la votazione raggiunta e' superiore o uguale a 18/30.
La prova orale consiste nell'esporre tre argomenti scelti dalla commissione e si intende superata se la votazione raggiunta e' superiore o uguale a 18/30. Il voto finale e' dato dalla media pesata dei punteggi precedenti.

Testi di riferimento

J.J Sakurai - Modern quantum mechanics
D.J. Griffiths - Introduction to quantum mechanics
Note fornite dal docente al sito (e' richiesta password UniFe):
http://www.unife.it/scienze/fisica/insegnamenti/elementi-di-meccanica-quantistica/materiale-didattico

Verranno anche consigliati ulteriori testi di approfondimento.