- Offerta Formativa A.A. 2020/2021
- Laurea in OTTICA E OPTOMETRIA
- ELEMENTI DI FISICA MODERNA
ELEMENTI DI FISICA MODERNA
- Insegnamento
- ELEMENTI DI FISICA MODERNA
- Insegnamento in inglese
- ELEMENTS OF MODERN PHYSICS
- Settore disciplinare
- FIS/02
- Corso di studi di riferimento
- OTTICA E OPTOMETRIA
- Tipo corso di studio
- Laurea
- Crediti
- 6.0
- Ripartizione oraria
- Ore Attività Frontale: 48.0
- Anno accademico
- 2020/2021
- Anno di erogazione
- 2022/2023
- Anno di corso
- 3
- Lingua
- ITALIANO
- Percorso
- PERCORSO GENERICO/COMUNE
- Docente responsabile dell'erogazione
- MONTANINO Daniele
- Sede
- Lecce
Descrizione dell'insegnamento
Tutti i corsi di Fisica e di Analisi sono propedeutici a questo corso
Crisi della fisica classica e introduzione alla meccanica quantistica. Atomi, particelle, radiazioni, onde elettromagnetiche e fotoni. Atomo di Bohr, onde di materia, equazione di Shroedinger, Cenni ai problemi unidimensionali. Cenni ai problemi tridimensionali. Atomi ad un elettrone. Atomi a più elettroni. Spin e struttura fine (cenni)
- Conoscenze e comprensione: Possedere una comprensione di base dei fenomeni della meccanica quantistica con applicazioni al mondo atomico.
- Capacità di applicare conoscenze e comprensione: Essere in grado di risolvere semplici problemi di meccanica quantistica.
- Autonomia di giudizio: La conoscenza diretta di modelli e metodi progressivamente più astratti e generali, porterà lo studente a riconoscere la presenza e l’efficacia esplicativa dei principi della Fisica moderna nell’accadimento dei fenomeni che coinvolgono fenomeni microscopici.
- Abilità comunicative: Il corso sarà teso a far apprendere allo studente uno specifico linguaggio descrittivo della fenomenologia dei sistemi fisici microscopici e delle loro interazioni fondamentali.
- Capacità di apprendimento: Il corso costituirà una base per un approfondimento autonomo di argomenti più avanzati, concernenti le applicazioni della meccanica quantistica all'ottica e alla chimica di base.
Lezioni frontali con esercitazioni
Prova scritta con una domanda di teoria a scelta dello studente tra due possibili (max 15 punti) e risoluzione di tre esercizi (max 5 punti l'uno). Una prova orale integrativa è prevista eccezionalmente a complemento. All'esame è ammesso l'uso di appunti personali ma non dei libri di testo.
Sessione invernale
- 09/01/2023 ore 9 Aula F8
- 30/01/2023 ore 9 Aula M8
- 20/02/2023 ore 9 aula F1
Sessione estiva
- 12/06/2023
- 03/07/2023
- 24/07/2023
- 01/09/2023
INTRODUZIONE ALLA MECCANICA QUANTISTICA
- Quantizzazione ovvero atomismo del mondo
- Campi e particelle
ATOMI, PARTICELLE E RADIAZIONE
- Atomi: massa e dimensioni
- Richiami su interferenza e diffrazione
- Diffrazione di raggi X su cristalli
- Sezione d’urto
- Modelli atomici
- Misura del numero di Avogadro
- La scoperta di nuove particelle e radiazioni
LUCE: ONDE ELETTROMAGNETICHE E FOTONI
- Radiazione termica
- Il corpo nero
- Dalla formula di Rayleigh-Jeans a quella di Planck
- L’effetto fotoelettrico
- La diffusione Compton
- Onde o particelle?
ATOMO DI BOHR
- Principi base della spettroscopia
- Spettro dell’atomo di idrogeno
- Postulati e modello di Bohr
- Moto del nucleo
- La “vecchia” Fisica dei Quanti
- Principio di corrispondenza
ONDE DI MATERIA
- Lunghezza d’onda di de Broglie
- Diffrazione degli elettroni
- Dualismo onda-particella
- Pacchetti d’onda
- Principio di indeterminazione di Heisenberg
- Lunghezza d’onda di de Broglie e atomo di Bohr
- Il microscopio elettronico
- Natura ondulatoria delle particelle: esperimenti moderni
- Principio di indeterminazione e stati legati
- Principio di indeterminazione e stati eccitati
EQUAZIONE DI SCHROEDINGER
- Equazione per le onde di materia
- Interpretazione della funzione d’onda
- Proprietà delle funzioni d’onda
- Valori di aspettazione
- Equazione di Schrödinger non dipendente dal tempo: stati stazionari
- Quantizzazione dell’energia
PROBLEMI UNIDIMENSIONALI
- Buca di potenziale di profondità infinita
- Oscillatore armonico
- Particella libera
- Energia potenziale costante a tratti
- Gradino di potenziale
- Barriera di potenziale ed effetto tunnel
- Buca di potenziale di profondità finita
SISTEMI A SIMMETRIA SFERICA (cenni)
- Particella in campo centrale
- Equazione angolare
- Armoniche sferiche
- Momento angolare
ATOMI A UN ELETTRONE (cenni)
- Equazione di Schrödinger per atomi a un elettrone
- Autovalori e autofunzioni
- Gas nobili e atomi alcalini
SPIN
- Spire e dipoli magnetici
- Dipoli magnetici elementari: esperimento di Stern e Gerlach
- Spin ½ (cenni)
- Somma di momenti angolari (cenni)
- Momento angolare totale (cenni)
ATOMI A MOLTI ELETTRONI (Cenni)
- Impostazione del problema
- Atomo di elio e interazione di scambio
- Approssimazione di campo centrale
- Sistema periodico degli elementi chimici
- Spettri di emissione di raggi X
MULTIPLETTI E STRUTTURA FINE
- Oltre l’approssimazione di campo centrale
- Interazione spin-orbita
- Accoppiamento LS e regole di Hund
- Doppietto giallo del sodio
- Struttura fine dell’idrogeno
- Momento di dipolo magnetico totale e fattore di Landè
- Livelli energetici dell’atomo di carbonio
- Franco Ceccacci, Fondamenti di Fisica atomica e quantistica, EdiSES, ISBN9788879597159
- David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fondamenti di fisica. Fisica moderna, CEA, ISBN9788808219190
- Appunti del corso ed eventuali appunti integrativi del docente
Semestre
Primo Semestre (dal 19/09/2022 al 16/12/2022)
Tipo esame
Obbligatorio
Valutazione
Orale - Voto Finale
Orario dell'insegnamento
https://easyroom.unisalento.it/Orario