Scheda programma d'esame
QUANTUM MECHANICS
PAOLO ROSSI
Academic year2020/21
CoursePHYSICS
Code258BB
Credits15
PeriodSemester 1 & 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
MECCANICA QUANTISTICAFIS/02LEZIONI120
CLAUDIO BONATI unimap
PAOLO ROSSI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completerà con successo il corso avrà acquisito le conoscenze di base
della Meccanica Quantistica e la capacità di applicarlo in sistemi fisici semplici.
Avrà imparato i concetti di base e il metodo standard di calcolo e metodi di
approssimazione standard, come la teoria delle perturbazioni e le tecniche
variazionali. Lo studente avrà imparato gli elementi di base della fisica atomica,
che sono fondamentali in molte aree della fisica come la fisica della materia condensata.

Knowledge

The student who successfully completes the course will have acquired the basic knowledge of Quantum Mechanics and the capacity of applying it in simple physical systems. She (or he) will have learned the basic concepts and standard method of calculations and standard approximation methods, such as perturbation theory and variational techniques. The student will have learned the basic elements of atomic physics, which are fundamental in many areas of physics such as condensed matter physics.

Modalità di verifica delle conoscenze

Gli studenti saranno valutati per verificare se hanno capito le basi della meccanica quantistica.

Metodi di verifica: • Prova orale finale • Prova scritta finale • Test scritti periodici  

Assessment criteria of knowledge

The students will be assessed whether she or he has understood the basics of Quantum Mechanics.

Methods:

  • Final oral exam
  • Final written exam
  • Periodic written tests

Further information:
Basically, periodic written tests or final written exam: 70%; final oral examination: 30%

Capacità

Gli studenti dovranno saper risolvere sulla base delle conoscenze acquisite problemi di meccanica quantistica di tipo standard paragonabili ai problemi reperibili nei piu' comuni volumi di esercizi di Meccanica Quantistica

Modalità di verifica delle capacità

 Prova orale finale • Prova scritta finale • Test scritti periodici 

Comportamenti

Il corso si scolge mediante lezioni frontali ed esercitazioni

Le attivita' di apprendimento comprendono

- seguire le lezioni

-seguire le esercitazioni

- esercitarsi su problemi ed esercizi, utilizzando anche la raccolta dei testi dei precedenti esami

La frequenza e' raccomandata

Modalità di verifica dei comportamenti

Le prove d'esame  comprendono automaticamente la verifica dei comportamenti

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Fisica generale I e II

Meccanica classica

Analisi matematica I e II

Geometria

Teaching methods

Delivery: face to face

Learning activities:

  • attending lectures
  • preparation of oral/written report
  • ICT assisted study

Attendance: Advised

Teaching methods:

  • Lectures
  • Task-based learning/problem-based learning/inquiry-based learning
Programma (contenuti dell'insegnamento)

Leggi di base della meccanica quantistica. Semplici applicazioni in sistemi unidimensionali e in sistemi "a due stati" o "a tre stati". Soluzioni ai semplici sistemi unidimensionali come potenziale unidimensionale del pozzo quadrato e barriera. Analisi dell'oscillatore armonico. Stati associati e dispersione. Teoria del momento angolare. Semplici sistemi tridimensionali. Atomo di idrogeno. Simmetria e statistica. Teoria delle perturbazioni. Principio variazionale. Approssimazione semi classica. Particelle nei campi elettromagnetici. Elementi di sistemi atomici. Configurazioni elettroniche Multiplets, interazioni spin-orbita. Atomi in campi magnetici. Entanglement quantici. 

Syllabus

Basic laws of Quantum Mechanics. Simple applications in one-dimensional systems and in "two-state" or "three-state" systems. Solutions to the simple one-dimensional systems such as one-dimensional square-well potential and barrier. Analysis of the harmonic oscillator. Bound states and scattering. Angular momentum theory. Simple three dimensional systems. Hydrogen atom. Symmetry and statistics. Perturbation theory. Variational principle. Semi-classical approximation. Particles in electromagnetic fields. Elements of atomic systems. Electronic configurations. Multiplets, spin-orbit interactions. Atoms in magnetic fields. Quantum entanglements. Path-integrals.

Bibliografia e materiale didattico

I testi consigliati includono:

Meccanica Quantistica: Vol I ( Nuova Introduzione ) K. Konishi and G. Paffuti, Pisa Univ. Press. (2005)

L. D. Landau e E.M. Lifshitz, “Course of Theoretical Physics”, Vol. 3.

P.A.M. Dirac, “Principles of Quantum Mechanics”, Oxford University Press (1958);

L. Schiff, “Quantum Mechanics”; R.P. Feynman, “Lectures on Physics”, Vol. 3;

J. Bell, “Speakable and unspeakable in Quantum Mechanics”;

J.J. Sakurai, “Modern Quantum Mechanics”.

Meccanica Quantistica: Vol II (Applicazioni) K. Konishi and G. Paffuti, Pisa Univ. Press. (2005)

L.E. Picasso, "Lezioni di Meccanica Quantistica", Edizioni ETS (2000)

Bibliography

Recommended Reading includes the following works. Quantum Mechanics (Oxford Univ. Press, 2009), by K. Konishi and G. Paffuti; Meccanica Quantistica: Vol I ( Nuova Introduzione ) K. Konishi and G. Paffuti, Pisa Univ. Press. (2005) L. D. Landau e E.M. Lifshitz, “Course of Theoretical Physics”, Vol. 3. P.A.M. Dirac, “Principles of Quantum Mechanics”, Oxford University Press (1958); L. Schiff, “Quantum Mechanics”; R.P. Feynman, “Lectures on Physics”, Vol. 3; J. Bell, “Speakable and unspeakable in Quantum Mechanics”; J.J. Sakurai, “Modern Quantum Mechanics”. Meccanica Quantistica: Vol II (Applicazioni) K. Konishi and G. Paffuti, Pisa Univ. Press. (2005)

Indicazioni per non frequentanti

Studio delle dispense

Esercizio sulla base dei problemi proposti nelle precedenti prove d'esame

Colloqui di verifica periodici con il doente o con l'esercitatore

Modalità d'esame

• Prova orale finale • Prova scritta finale • Test scritti periodici Ulteriori informazioni sul valore delle prove: test scritti periodici o esame scritto finale: 70%;
prova orale finale: 30%

Altri riferimenti web

http://www/df/unipi.it/~rossi

Updated: 28/07/2020 13:52