ELEMENTI DI MECCANICA QUANTISTICA

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2021/2022
Docente
ALESSANDRO DRAGO
Crediti formativi
9
Periodo didattico
Primo Semestre
SSD
FIS/02

Obiettivi formativi

Il corso fornisce una introduzione alla meccanica quantistica.
L'obiettivo principale del corso consiste nel familiarizzare gli studenti con i concetti fisici e gli strumenti matematici essenziali della fisica quantistica (non relativistica).
Le principali conoscenze acquisite saranno:
formalismo della meccanica quantistica; meccanica ondulatoria; teoria del momento angolare, teoria delle perturbazioni, l' atomo di idrogeno.
Le principali abilità saranno:
risolvere in modo esatto o approssimato alcune semplici applicazioni fisiche della meccanica quantistica.

Prerequisiti

E’ necessario avere acquisito e assimilato le conoscenze dei corsi di Fisica I, Fisica II, Meccanica Analitica, Analisi e Geometria.

Contenuti del corso

Il corso consiste di 72 ore di lezione e 20 ore di esercitazioni ed è diviso in tre parti

Prima parte.
La crisi della fisica classica; l' esperimento di diffrazione su doppia fessura,. Spazi di Hilbert e notazione bra-ket. Misure ed osservabili. Traslazioni e quantità di moto. Relazioni di commutazione fondamentali. Il principio di intederminazione di Heisenberg. L' oscillatore armonico quantistico.

Seconda parte:
Evoluzione temporale e equazione di Schroedinger. La particella libera. Gradini e buche di potenziale. La rappresentazione di Heisenberg.

Terza parte:
Gruppo delle rotazioni e momento angolare. Quantizzazione del momento angolare. Momento angolare orbitale, armoniche sferiche e potenziali centrali. Il potenziale couombiano. Composizione di momenti angolari e coefficienti di Clebsch-Gordan. Lo spin. Elementi di teoria delle perturbazioni indipendente 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.
La prova orale consiste nella discussione di alcuni argomenti teorici ed esercizi. Il voto finale e' dato dalla media pesata dei punteggi precedenti.

Testi di riferimento

Luigi E. Picasso, Lezioni di Meccanica Quantistica, Edizioni ETS, Pisa, (nuova edizione) 2015. ISBN: 978-884674310-7

Stefano Forte, Luca Rottoli, Fisica quantistica, Zanichelli, Bologna, 2019. ISBN: 978-880862055-2

Sono disponibili appunti relativi ai corsi degli anni passati:
http://www.unife.it/scienze/fisica/insegnamenti/elementi-di-meccanica-quantistica/materiale-didattico (e' richiesta password UniFe):