INTRODUZIONE ALLA MECCANICA QUANTISTICA (f)

A.A. 2000-2001

Prof. Marco Traini

Oggetto e obiettivi del corso

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

0. Brevi richiami di fisica classica: Trasformazioni canoniche ed equazione di Hamilton Jacobi. Il campo elettromagnetico. Parità ed inversione temporale.
1. Periodo pre-quatistico: La teoria di Planck del corpo nero (1900). La teoria di Einstein del fotone e la dualità onda corpuscolo (1905). Vibrazioni di atomi e calori specifici dei solidi (1906-7). La teoria di Bohr e l'idea di stato stazionario (1913-1915). La probabilità di transizione di Einstein (1916). Il principio di corrispondenza (1918). La teoria della dispersione di Landenburg-Kramers-Heisenberg e la regola di somma di Thomas-Reche-Kuhn (1921-25).
2. Gli spettri atomici: Evidenze sperimentali (fino al 1925): serie e multipletti, effetto Zeeman e Paschen-Back. Spin dell'elettrone e principio di Pauli (1925). Esperimento di Stern e Gerlach.
3. Meccanica delle matrici: Le idee di Heisenberg (1925). Le equazioni del moto. Il problema agli autovalori. L'oscillatore armonico.
4. Primi sviluppi della meccanica quantistica: Le idee di de Broglie (1923-24). Equazione di Schrödinger (1926). Linerità e principio di sovrapposizione. Pacchetti d'onda. Regole di commutazione ed equivalenza della meccanica ondulatoria con la meccanica delle matrici. Il problema agli autovalori. L'oscillatore armonico.

Testi consigliati

• Sin-Itiro Tomonaga, Quantum Mechanics Vol. I: Old quantum theory, North-Holland Publishing Company, Amsterdam 1968.
• Max Born, Fisica Atomica, Boringhieri, Bologna 1968.
• Bruno Ferretti, Le radici classiche della meccanica quantistica, Boringhieri, Torino 1980
• M. Traini, appunti delle lezioni A.A 2000-2001.

Modalità e svolgimento dell'esame

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