Fisica Quantistica






Docente
 Stefano Forte: forte@mi.infn.it, stanza DC/I/27

Tutori
 Andrea Barontini: andrea.barontini@mi.infn.it; Niccolò Laurenti: niccolo.laurenti@mi.infn.it, stanza A/1/S5 (presso Aula Polvani)

Tutorato il martedì dalle 13.30 alle 14.30 ed il venerdì dalle 15.30 alle 16.30
Il tutorato del venerdì si tiene in Aula Teorici , DC/I/26


Esame
 L'esame consiste di due prove scritte: una prova in itinere, al termine del primo semestre, ed un esame finale al termine del corso. Sia la prova in itinere che l'esame finale vengono tenuti sei volte: la prova in itinere nelle sessioni di giugno, luglio, settembre, gennaio e febbraio (due volte); l'esame finale nelle sessioni di gennaio, febbraio, aprile (sessione straordinaria), giugno, luglio, settembre. Qualora uno scritto venga sostenuto di nuovo il nuovo voto sostituisce il precedente. Per il superamento dell'esame  è  necessario il superamento di entrambe le prove scritte. La prova in itinere va superata prima dell'esame finale.

Il voto finale è  ottenuto combinando i due voti pesati dai crediti, come media lineare se il voto dello scritto finale è minore od uguale a quello della prova in itinere, e come media cubica se il voto della prova finale è più alto, con arrotondamento all'intero superiore se il voto supera l'intero di più di tre decimi.
Il più recente voto della prova in itinere resta valido fino al superamento dell'esame finale.
Coloro che non superano l'esame finale devono obbligatoriamente iscriversi nuovamente ad un appello successivo.

Il voto complessivo viene verbalizzato con queste modalità (vedere: verificare la verbalizzazione, esami scritti), e  può essere accettato o rifiutato entro dieci giorni. I voti delle singole prove vengono pubblicati su questo sito a titolo informativo. Se il voto della prova finale viene rifiutato resta valido il più recente voto ottenuto nella prova in itinere.


Testo di riferimento

Stefano Forte e Luca  Rottoli, Fisica Quantistica; Zanichelli. Errata-corrige aggiornato.


Testi consigliati

           Raccolte di esercizi svolti:

Primo modulo

Programma:
  1. Le basi sperimentali della meccanica quantistica
    1. Onde e particelle
    2. Sovrapposizione, interferenza, misura
  2. Fondamenti
    1. Vettori di stato
    2. Operatori e osservabili
    3. Indeterminazione
    4. Informazione
  3. Quantizzazione canonica
    1. La rappresentazione delle coordinate
    2. Impulso e traslazioni
    3. Commutatori canonici
  4. Evoluzione temporale
    1. Il generatore dell'evoluzione temporale
    2. L'equazione di Schrödinger
    3. Formulazione alla Heisenberg
  5. La particella libera
    1. Onde piane
    2. Pacchetti d'onde e stati di minima indeterminazione
    3. Moto di un pacchetto d'onde
  6. Problemi unidimensionali
    1. La buca di potenziale e gli stati legati
    2. Il gradino di potenziale e i problemi d'urto
    3. Barriera di potenziale ed effetto tunnel: simulazione del moto di un pacchetto d'onde in una buca dal sito di C. Palmer e J. Paulin
  7. L'oscillatore armonico
    1. Operatori di creazione e distruzione e spettro
    2. Autofunzioni e approccio alla Scrhödinger
    3. Evoluzione temporale e stati coerenti
Testi d'esame:

Secondo modulo

Programma:
  1. Sistemi quantistici in più di una dimensione
    1. Spazi prodotto diretto
    2. Potenziali Separabili
    3. Il problema dei due corpi e i problemi centrali
  2. Il momento angolare
    1. Momento angolare e rotazioni
    2. L'operatore momento angolare ed il suo spettro
    3. Lo spin
    4. Composizione di momenti angolari
  3. Problemi tridimensionali
    1. L'equazione di Schrödinger radiale
    2. L'oscillatore armonico isotropo
    3. Il potenziale coulombiano e l'atomo di idrogeno
  4. Il limite classico della meccanica quantistica
    1. L'azione in meccanica classica
    2. Formulazione lagrangiana della meccanica quantistica: l'integrale di cammino
    3. L'approssimazione semiclassica (o WKB)
  5. La teoria delle perturbazioni
    1. Perturbazioni indipendenti dal tempo
    2. Perturbazioni dipendenti dal tempo e rappresentazione di interazione
    3. Introduzione alla teoria dell'urto
  6. Particelle identiche
    1. Sistemi di molte particelle identiche
    2. Statistiche di Bose e di Fermi
    3. Il teorema spin-statistica
  7. L'entanglement
    1. Matrice densità, entanglement, misura parziale
    2. Il paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen ed il realismo locale
    3. Le disuguaglianze di Bell ed il problema della misura


Testi d'esame: