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QUANTUM MECHANICS

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2022/2023
Docente
ISABELLA MASINA
Crediti formativi
6
Periodo didattico
Primo Semestre
SSD
FIS/02

Obiettivi formativi

L'obiettivo del corso e' quello di:
1) elaborare alcune rilevanti applicazioni della meccanica quantistica non relativistica
2) affrontare alcuni argomenti fondanti della meccanica quantistica stessa
3) introdurre la versione relativistica della meccanica quantisitca

Prerequisiti

I corsi di:
Elementi di Meccanica Quantistica;
Meccanica analitica;
Elettromagnetismo.

Contenuti del corso

Il programma del corso e' organizzato
secondo i seguenti temi:

- Introduzione storica e alcuni esperimenti rilevanti: Stern-Gerlach, doppia fenditura (5.5 ore)

- Operatori tensoriali e teorema di Wigner-Eckart (2.5 ore)

- Simmetrie continue, simmetrie discrete, parita', inversione temporale (4 ore)

- Dinamica quantistica. Oscillazioni di neutrini. Relazione di indeterminazione tempo-energia. Interpretazione della funzione d'onda.
Limite classico. Propagatori. Integrali di cammino di Feynman. Potenziali elettromagnetici, livelli di Landau, invarianza di gauge.
Aharonov Bohm e monopoli magnetici. (8 ore)

- Potenziale lineare e approssimazione WKB (5 ore)

- Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo (5 ore).
Applicazioni: effetto Stark, effetto Zeeman, splitting fine

- Teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo (5 ore).
Applicazioni: interazione radiazione materia, assorbimento ed emissione stimolata

- Teoria dello scattering (5 ore)

- Cenni di teoria dei gruppi (5 ore)

- Verso le equazioni relativistiche: equazione di Klein Gordon e equazione di Dirac (5 ore)

- I fondamenti della meccanica quantistica:
interpretazioni, disuguaglianze di Bell, entanglement (4 ore)

Metodi didattici

Lezioni teoriche ed esercitazioni

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale.

L'esame consiste di due parti:
1) risoluzione interattiva di un esercizio proposto
2) discussione su due o tre argomenti proposti nel corso

Nell'esame orale si valuta la conoscenza degli argomenti teorici presentati a lezione e la capacita' di riprodurre alcuni degli esempi discussi.

Testi di riferimento

J.J. Sakurai e J. Napolitano,
Meccanica quantistica moderna

Griffiths, Quantum Mechanics