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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2014/2015
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 073062 - FISICA DELLA MATERIA
Docente Beghi Marco
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (347) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ089540 - FISICA ATOMICA
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (348) INGEGNERIA DEI MATERIALI E DELLE NANOTECNOLOGIE* AZZZZ073062 - FISICA DELLA MATERIA
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (478) NUCLEAR ENGINEERING - INGEGNERIA NUCLEARE* AZZZZ089540 - FISICA ATOMICA
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (424) INGEGNERIA NUCLEARE* AZZZZ089540 - FISICA ATOMICA
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (426) MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY* AZZZZ073062 - FISICA DELLA MATERIA
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (491) MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY - INGEGNERIA DEI MATERIALI E DELLE NANOTECNOLOGIE* AZZZZ073062 - FISICA DELLA MATERIA

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Argomento 1: Richiami e complementi di meccanica analitica: equazioni di Lagrange e di Hamilton. 

Argomento 2: Richiami sui fenomeni ondosi: l’equazione delle onde, le sue soluzioni 1-D e 3-D, l’energia trasportata dall’onda, l’interferenza, la diffrazione, le onde stazionarie e i modi normali di vibrazione, il pacchetto d'onda.

Argomento 3: Il dualismo onda/particella per la radiazione elettromagnetica, il fotone. Il dualismo onda/particella per particelle aventi massa (esperimento di Davisson e Germer); il principio di indeterminazione, la lunghezza d’onda di De Broglie, il pacchetto d’onda che rappresenta la particella.

Argomento 4: L'equazione di Schrödinger, l’interpretazione probabilistica della funzione d’onda. Gli operatori associati alle grandezze fisiche, i valori di aspettazione.

Argomento 5: Gli tati stazionari, le loro proprietà, loro combinazioni lineari; applicazione: l’oscillatore armonico, gli autovalori e le autofunzioni dell’hamiltoniano, le loro proprietà; la corrente di probabilità. 

Argomento 6: La struttura formale della meccanica quantistica: gli operatori hermitiani, le loro proprietà, i commutatori, la forma generale del principio di indeterminazione, la parità. Stati degeneri e non degeneri. Il teorema di Ehrenfest

Argomento 7: Il momento angolare classico, il dipolo magnetico; gli operatori del momento angolare quantistico, le armoniche sferiche; la particella in campo centrale: l’equazione di Schrödinger radiale. 

Argomento 8: L’atomo idrogenoide: gli stati stazionari, le loro energie, gli orbitali, gli orbitali ibridi. 

Argomento 9: Metodi approssimati per la soluzione di problemi quantistici: l'approssimazione semiclassica di Wentzel-Kramers-Brillouin, la teoria delle perturbazioni  

Argomento 10: L’esistenza dello spin. Sistemi di più particelle: particelle indistinguibili, la simmetria di scambio, funzioni d’onda orbitale e di spin, il principio di esclusione. 

Argomento 11: Atomi a molti elettroni: approssimazione di elettroni non interagenti e approssimazione di campo medio. Il determinante di Slater. Termini spettrali dell’atomo di elio e dell’atomo di carbonio. Il campo medio autoconsistente.

Argomento 12: Perturbazioni dipendenti dal tempo: transizioni indotte,elementi di matrice, Il campo medio  la regola d'oro. 


Note Sulla Modalità di valutazione

La verifica dell’apprendimento avviene mediante un esame orale al termine del corso. Ai fini della valutazione si considera l’acquisizione dei concetti fisici e dei formalismi fondamentali, la consapevolezza del loro significato, e delle modalità con cui possono essere applicati allo studio di un problema fisico.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaA.C. Phillips, Introduction to quantum mechanics, Editore: Wiley, Anno edizione: 2003, ISBN: 0-470-85324-7
Risorsa bibliografica obbligatoriaappunti resi disponibili dal docente sul sito dei Corsi on Line PoliMI . Corsi on Line
Note:

Appunti redatti dal docente e frammenti di e-books

Risorsa bibliografica facoltativaF. Ciccacci, Fondamenti di Fisica atomica e quantistica, Editore: EdiSES, Anno edizione: 2012, ISBN: 9788879597159
Risorsa bibliografica facoltativaD.J. Griffiths, Introduzione alla meccanica quantistica, Editore: Casa Editrice Ambrosiana, Anno edizione: 2005
Risorsa bibliografica facoltativaV.V. Mitin, D.I. Sementsov, N.Z. Vagidov, Quantum Mechanics for Nanostructures, Editore: Cambridge University Press, Anno edizione: 2010, ISBN: 978-0-521-76366-0
Risorsa bibliografica facoltativatesti introduttivi di meccanica quantistica
Note:

gli argomenti fondamentali di meccanica quantistica sono comunque trattati, con diversi livelli di approfondimento. in tutti i numerosi testi introduttivi esistenti.


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
65.0
esercitazione
25.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
4.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
19/09/2020