Course Syllabus
Obiettivi
Introduzione generale ai principi della Meccanica Quantistica
Contenuti sintetici
Le basi della Meccanica Quantistica: l'equazione di Schrödinger e la sua interpretazione probabilistica, studio di sistemi quantistici fondamentali (oscillatore armonico quantistico, atomo di idrogeno, ...), spin e particelle identiche, la teoria delle perturbazioni.
Programma esteso
La crisi della Fisica Classica.
L'equazione di Schrödinger e la sua interpretazione probabilistica.
Il principio di indeterminazione.
Proprietà generali dell'equazione di Schrödinger.
I principi generali della Meccanica Quantistica.
Problemi unidimensionali, l'oscillatore armonico.
Momento angolare e spin.
Problemi tridimensionali.
Moto in un campo centrale; l'atomo di idrogeno.
Interazione con un campo elettromagnetico classico.
Particelle identiche.
Teoria delle perturbazioni, dipendenti e indipendenti dal tempo.
Prerequisiti
Conoscenza della Fisica Classica e dei Metodi Matematici della Fisica come insegnata nei primi due anni del corso di laurea in Fisica.
Modalità didattica
Lezione frontale, 12 cfu
Materiale didattico
C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, “Quantum Mechanics” vol I e II
D.J. Griffiths, “Introduction to Quantum Mechanics”
S. Gasiorowicz, "Quantum Physics", III ed
J.J. Sakurai, J. Napolitano, “Modern Quantum Mechanics”
L.D. Landau, E.M. Lifshitz, “Quantum Mechanics”
R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, "The Feynman Lectures on Physics", Vol III. Free access website http://www.feynmanlectures.caltech.edu
S. Forte, L. Rottoli "Fisica Quantistica"
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame è composto da uno scritto (esercizi su tutto il programma) e un orale. L'esame orale verte su tutto il programma del corso, inclusi esercizi e approfondimenti svolti durante le lezioni, che sono parte integrante del corso.
Durante il corso sono previsti due scritti intermedi facoltativi. Il superamento di entrambi esonera dallo scritto finale.
L'orale va sostenuto nei periodi di interruzione delle lezioni con la seguente modalità:
1) l'orale dopo aver passato i due scritti di esonero o dello scritto degli appelli di gennaio e febbraio va sostenuto entro la chiusura dell'appello di febbraio;
2) l'orale degli appelli di giugno e luglio va sostenuto entro la chiusura dell'appello di luglio;
3) l'orale dell'appello di settembre va sostenuto nell'appello stesso.
Orario di ricevimento
Su richiesta dello studente previo accordo
Aims
Introduction to the principles of Quantum Mechanics
Contents
Fundaments of Quantum Mechanics: Schrödinger equation and its probabilistic interpretation, fundamental quantum system (quantum harmonic oscillator, hydrogen atom,....), spin and identical particles, perturbation theory.
Detailed program
The crisis of Classical Physics.
The Schrödinger equation and its probabilistic interpretation.
Heisenberg uncertainty relations.
General properties of the Schrödinger equation.
The general principles of quantum mechanics.
Unidimensional problems, the harmonic oscillator.
Angular momentum and spin.
Tri-dimensional problems.
Motion in a central potential; the hydrogen atom.
Interaction with a classic electromagnetic field.
Identical particles.
Perturbation theory.
Prerequisites
Knowledge of Classical Physics and Mathematical Methods for Physics at the level of the first two years of the bachelor degree.
Teaching form
Lessons, 12 credits
Textbook and teaching resource
C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, “Quantum Mechanics” vol I e II
D.J. Griffiths, “Introduction to Quantum Mechanics”
S. Gasiorowicz, "Quantum Physics", III ed
J.J. Sakurai, J. Napolitano, “Modern Quantum Mechanics”
L.D. Landau, E.M. Lifshitz, “Quantum Mechanics”
R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, "The Feynman Lectures on Physics", Vol III. Free access website http://www.feynmanlectures.caltech.edu
S. Forte, L. Rottoli "Fisica Quantistica"
Semester
First semester
Assessment method
The
exam consists of a written (exercises) and oral part.
The oral part concerns the entire program, including exercises and
applications.
During the course, two optional intermediate written exams will
be proposed. If both of them are passed, the final written exam is
waived.
The exam has to be completed during the breaks according to the following:
1) the oral part of the two optional intermediate written exams or of the written test of the exam sessions of January and February has to be given before the end of the February exam session .
2) the oral part of the written test of the exam sessions of June and July has to be given before the end of the July exam session .
3) the oral part of the written test of exam
session of September has to be given in that exam session.
Office hours
On student request, at agreed time