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Introductory Quantum Physics

Periodo di svolgimento

da Mercoledì, 4 Settembre 2019 a Venerdì, 31 Gennaio 2020
Ore del corso: 40
Ore dei docenti responsabili: 30
Ore di didattica integrativa: 10

Modalità d'esame

  • Prova orale

Prerequisiti

Per i dottorandi in nanoscienze; le prime 24 ore di lezione coincidono con “Introduzione alla struttura della materia”.  I prerequisiti sono i corsi di fisica generale e di matematica del biennio delle lauree scientifiche.

Programma

1. Introduzione alla meccanica quantistica
Comportamento corpuscolare ed ondulatorio. Dualità onda/particella e principio di indeterminazione. Funzione d'onda. Equazione di Schroedinger e stati stazionari. Valori di aspettazione. Esempi: buca di potenziale ed oscillatore armonico. Probabilità di transizione e regole di selezione.

2. Fisica atomica
Primi modelli atomici e loro limitazioni. Atomo di idrogeno: spettro energetico, momento angolare e funzioni d’onda. Spin dell'elettrone. Principio di esclusione di Pauli. Atomo di elio, stati di tripletto e singoletto. Atomi polielettronici, sistema periodico degli elementi. Spettroscopia atomica.

3. Fisica molecolare
Ione della molecola di idrogeno. Molecola di idrogeno. Molecole biatomiche omonucleari e polari. Molecole poliatomiche. Vibrazioni molecolari. Spettroscopia molecolare. 

 

Obiettivi formativi:

Acquisire familiarità coi concetti di base della meccanica quantistica e apprendere come fare uso dell'equazione di Schroedinger. Utilizzare tali strumenti per una descrizione microscopica elementare delle proprietà di atomi e molecole. 

Riferimenti bibliografici

Alonso-Finn: “Fundamental university physics, vol. 3: quantum and statistical physics”