Prof. Marco Traini

Anno Accademico 2001/2002

Il corso intende introdurre lo studente ai primi concetti della fisica quantistica offrendo un quadro dei fatti sperimentali e delle conquiste teoriche che indussero a pensare a nuovi principi per la descrizione dei fenomeni microsopici.

1. L'ipotesi atomica: Le leggi fondamentali delle reazioni chimiche; l'elettrolisi; i moti Browniani; determinazione del numero di Avogadro.
2. L'elettrone: Conduzione elettrica nei gas rarefatti; la carica e la massa dell'elettrone; l'elettrone legato elasticamente e l'effetto Zeeman; raggi X e determinazione del numero atomico.
3. Radioattività: Raggi alfa, beta e gamma; le leggi del decadimento.
4. Modello nucleare dell'atomo: Diffusione di particelle alfa e la sezione d'urto Rutherford; incompatibilità tra modello nucleare dell'atomo ed elettrodinamica classica.
5. Calori specifici e radiazione da corpo nero: Richiami sui calori specifici dei gas monoatomici, diatomici e dei cristalli; calori specifici in funzione dell temperatura: verifiche sperimentali; corpo nero e modi normali della radiazione in una cavità a pareti conduttrici: legge di Rayleigh-Jeans; emissione ed assorbimento di un oscillatore in equilibrio con la radiazione nera; l'ipotesi di Planck e la quantizzazione dell'energia; la teoria quantistica dei calori specifici: aspetti introduttivi.
6. La natura corpusculare della luce: L'effetto fotoelettrico, l'effetto Compton e la diffusione di raggi X.
7. Struttura atomica e righe spettrali: Spettri ed atomo di Bohr; principio di corrispondenza; quantizzzione e l'ipotesi di de Broglie.
8. Dualismo onda corpuscolo: Natura ondulatoria della materia, principio di indeterminazione, equazione di Schrödinger.

• Max Born, Fisica Atomica, Boringhieri, Bologna 1968.
• Samuel Tolansky, Introduzione alla fisica atomica, Boringhieri (universale Scientifica), Torino 1972.
• Riccardo Becker, Teoria dell'elettricità vol.II, Sanzoni Edizioni Scientifiche, 1949.
• Arnold Sommerfeld, Thermodynamics and Statistical Mechanics, Academic Press, 1956.
• Sin-Itiro Tomonaga, Quantum Mechanics Vol. I: Old quantum theory, North-Holland Publishing Company, Amsterdam 1968.
• F. Reif, Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, McGraw-Hill, 1965.
• Marco Toller, Corso di Istituzioni di Fisica Teorica, appunti del corso a cura di Antonio Minardi, 1997.
• M. Traini, appunti delle lezioni A.A 2000-2001.

L'esame consiste di esercitazioni da svolgere durante il corso ed una prova orale. Le esercitazioni possono essere sostituite da una prova scritta.