• View
• Edit
• History
• Print

IntroduzioneFisicaMateria

Queste pagine sono la traccia del corso di Introduzione alla Fisica della Materia, parte I ad iniziare dal 2014-15. Contengono appunti per le lezioni.

Gli argomenti sono i nuclei, le particelle elementari e gli atomi, a livello introduttivo. Non conduco ricerca attiva in nessuno dei tre campi, e questo è quindi uno sforzo didattico a livello elementare.

L'indice del corso è steso seguendo alcuni vecchi testi, M. Alonso, E.J. Finn III Quantum and Statistical Physics Addison Wesley Pub. Co., New York, 1968, (molto semplice), R. Eisberg- R. Resnick, Quantum Physics, J. Wiley, 1985 (leggermente più approfondito). Questi testi contengono anche esercizi che hanno ispirato quelli del corso. Capitoli di approfondimento da E. Segrè, Nuclei and Particles, Benjamin 1977, da D. Griffith, Introduction to Elementary Particles, J. Wiley 1987, primo capitolo storico, da C.J. Foot Atomic Physics, Oxford Master series, (primi capitoli, un po' avanzato, ma molto chiaro). Altre sorgenti di aggiornamento sono citate nelle lezioni e nel testo della wiki, man mano che viene riempita. In genere due sorgenti preziose sono

Hyperphysics, che contiene tutta la fisica rilevante per questo corso in un struttura ad albero. Dal 2015 il comportamento delle pagine è erratico.

Wikipedia, che contiene informazioni da diversi punti di vista, fisico formale, ingegneristico, chimico, divulgativo, ma anche didattico, come nel caso di Wikipedia Nuclear Physics. Le pagine più rilevanti di entrambe queste sorgenti saranno segnalate.

Il corso è di 6 CFU, 4 di lezione e 2 di esercitazione -- rispettivamente 32 e 20 ore, in totale 26 unità miste da 2 ore (G). In dettaglio (in G) nuclei (8), particelle (5), atomi (13), previste 30 ore a casa per i compiti. Ogni CFU sono 25 ore di studio, tot 150 ore. Secondo la definizione di Bologna/Lisbona occorreranno 98 ore di studio per sostenere questo corso ossia altre 68 ore di studio, oltre lo svolgimento degli esercizi. Corso articolato in 13 settimane: 7 ore e mezzo di studio a settimana.

• Processi e strutture nucleari
  1. Introduzione
     1. Dimensioni, densità, momenti di dipolo(1)
     2. Energia di legame e forze nucleari? (1)
     3. Unità di massa atomica? (2)
  2. Rutherford Scattering (2)
  3. Modello a goccia (3)
  4. Modello di Yukawa (3)
  5. Decadimento radioattivo (4)
     1. Decadimento alfa (4)
     2. Decadimento beta? (4)
     3. Decadimento gamma? (4)
     4. NMR e Mössbauer (4)
  6. Fermioni e momenti angolari? (5)
     1. Gas di Fermi
     2. Spin e statistica
     3. Momenti Angolari
  7. Modello a shell (6)
     1. Spin, Isospin e stato fondamentale del deutone (6)
  8. Fissione, Fusione, Reazioni nucleari? (7)
  9. Nucleogenesi, l'origine degli elementi (8)
• Particelle elementari
  1. Leptoni, Mesoni, Barioni (9)
  2. Esperimenti fondanti (9)
  3. Simmetrie e leggi di conservazione (9)
  4. Le matrici di Pauli e le regole di commutazione dei momenti angolari quantistici. (10)
  5. Il mare di Dirac, spin, particelle e antiparticelle (11)
  6. L'elettrodinamica quantistica (QED) (11)
  7. Interazioni deboli e la violazione della parità (12)
  8. Violazione della parità e MuSR(12)
  9. L'unificazione tra elettromagnetismo e interazione nucleare debole (12)
  10. QCD, Modello standard, Risonanze (13)
  11. Rottura spontanea di una simmetria (13)
• Atomi, introduzione
  1. Tavola periodica, shell e aufbauprinzip (15)
     1. Esperimento di Franck e Hertz (15)
• Atomi con un elettrone
  1. Atomo di Idrogeno e costante di struttura fine (15)
     1. Massa ridotta (15)
     2. Atomi idrogenoidi (atomi di Rydberg) (15)
     3. Spettroscopia dell'idrogeno: i doppietti (15)
     4. Lo spin, esperimenti di Zeeman e Stern-Gerlach (15)
     5. Struttura fine, correzioni relativistiche, spin-orbita, Darwin, Lamb shift (16)
     6. Struttura iperfine, atomo di muonio (16)
  2. Atomi alcalini e difetto quantico (16)
• Atomi con più di un elettrone
  1. Atomo di Elio e atomi a due elettroni (17)
     1. Perturbazione al primo ordine, schermo, valor medio della repulsione (17)
     2. Metodo variazionale: caso dell'elio (17)
     3. Spin e scambio, orto e paraelio (18)
  2. Atomi a molti elettroni (19)
     1. Leggi di conservazione e accoppiamento tra momenti angolari (L-S, jj e intermedio)? (19)
     2. Regole di Hund e momenti magnetici? (19)
     3. Atomi 2pⁿ: da B a Ne (19)
     4. Shell complete: alcalino terrosi, gas nobili, Zn, Cd, Hg, Lu? (19)
  3. Metodo di Hartree, cenno ad Hartree-Fock. Cenno all'autoconsistenza, Thomas-Fermi e DFT (20)
     1. Determinante di Slater (20)
     2. Metodo di Hartee e Hartree-Fock (20)
     3. Metodo di Thomas Fermi (20)
     4. Teoria del Funzionale Densità (DFT) (20)
  4. Perturbazioni esterne (21)
     1. Effetto Zeeman
     2. Basso campo ed alto campo
     3. Effetto Stark?
     4. Emissione spontanea, emissione ed assorbimento stimolati
     5. Regole di selezione ottiche?
  5. Cenni agli atomi freddi (Seminario)

1. Esercizi
2. Bibliografia
3. Appendici?
   1. Cinematica Relativistica
   2. Il potenziale schermato
   3. Postulati della Meccanica Quantistica?
   4. Momento Angolare?
   5. Particelle indistinguibili

• tmp
  1. Note Nuclei
  2. Note Particelle
  3. Note Atomi

[per modificare realmente l'indice]