STRUTTURA DELLA MATERIA (f)

A. A. 1999-00

Prof. Gabriele Viliani

Oggetto e obiettivi del corso

Comprensione dei meccanismi microscopici e quantistici che coinvolgono le interazioni elettromagnetiche e che determinano le proprietà della materia.

Programma

  1. La crisi della fisica classica; il problema del corpo nero, entropia della radiazione, effetto Compton, esperimenti di Franck-Hertz e Stern-Gerlach, il principio di indeterminazione, l'ipotesi di De Broglie, funzione d'onda
  2. L'atomo di idrogeno in meccanica quantistica, equazione di Schroedinger angolare e radiale, autovalori e autofunzioni del momento angolare e dell'energia
  3. Elettrone di valenza degli alcalini; spin e interazione spin-orbita
  4. Effetto Zeeman
  5. Sistemi a particelle identiche, interazione di scambio
  6. Effetto Stark (*)
  7. Stato fondamentale dell'elio(*)
  8. Approssimazione di Born-Oppenheimer
  9. La molecola di idrogeno, natura del legame covalente
  10. Forma di alcuna molecole semplici
  11. Autovalori del potenziale di Morse (*)
  12. Interazione di Van der Waals, potenziale di Lennard-Jones (*)
  13. Spettro roto-vibrazionale delle molecole biatomiche
  14. Spettri elettronico-vibrazionali: principio di Franck-Condon
  15. Effetto Raman nelle molecole
  16. Approssimazione semiclassica WKB (*)
  17. Effetto tunnel nella molecola di ammoniaca
  18. Statistica classica e quantistica (*)
  19. Calore specifico dei gas biatomici
  20. Esercitazione di dinamica vibrazionale al calcolatore (*)
  21. Vibrazioni nella catena lineare armonica
  22. Densita' di stati vibrazionali in un solido nel linite di bassa frequenza
  23. Modi normali di una molecola triatomica (*)
  24. Fononi
  25. Calore specifico vibrazionale dei solidi, Einstein e Debye
  26. Conducibilita' termica dei solidi
  27. Ruolo della simmetria in fisica, cenni di teoria dei gruppi (*)
  28. Struttura e dinamica vibrazionale dei solidi amorfi
  29. Bande elettroniche nei solidi (Tosello)
  30. Conducibilita' elettronica nei metalli
  31. Principio di funzionamento dei laser
  32. Ordinamento magnetico nei solidi
  33. Cenno alla superconduttivita'(*)
  34. Esercizi vari (*)
(*): argomenti che NON sono oggetto di esame

Testi consigliati

Testo base: per alcuni argomenti:

Modalità e svolgimento dell'esame

L'esame consiste di una prova orale, che a scelta dello studente, può essere sostenuta in due tempi successivi.