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Oggetto:
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Quantum Mechanics

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Quantum Mechanics

Course ID
CHI0026
Teacher
Paolo Torrielli (Lecturer)
Degree course
Scienza dei Materiali [LM-53]
MaMaself
Year
1st year
Teaching period
First semester
Type
Characterizing
Credits/Recognition
6
Course disciplinary sector (SSD)
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Delivery
Class Lecture
Language
English
Attendance
Optional
Type of examination
Written and oral
Prerequisites

Familiarità con analisi di base. Fondamenti di meccanica ed elettromagnetismo.


Familiarity with basic calculus. Fundamentals of classical mechanics and electromagnetism.

Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Course objectives

Formulazione della meccanica quantistica idonea alle esigenze formative della Laurea Magistrale. Conoscenze necessarie per le applicazioni a sistemi fisici di interesse teorico e applicativo.

Formulation of quantum mechanics suitable for the Laurea Magistrale. Provides the necessary knowledge for applications to physical systems of practical and theoretical interest.

 

Oggetto:

Results of learning outcomes

Acquisizione delle fondamentali tecniche di meccanica quantistica per la risoluzione di semplici problemi.

Provides fundamental quantum mechanical techniques for solving simple physical problems.

Oggetto:

Program

Nozioni fondamentali della meccanica quantistica, equazione di Schroedinger, principio d'indeterminazione, oscillatore armonico e oscillatore di Morse, gradini di potenziale in una dimensione, approssimazione WKB, effetto tunnel e applicazioni (decadimento alpha, microscopio STM), buche di potenziale finite ed infinite in una dimensione, teoria del momento angolare, armoniche sferiche, rotatore rigido, esperimento di Stern-Gerlach, spin 1/2, addizione di momenti angolari, particelle identiche, principio di esclusione, interazioni di scambio, atomi idrogenoidi, teoria delle perturbazioni non-degenere e cenni a quella degenere, applicazioni agli atomi idrogenoidi (effetto Zeeman normale, correzione relativistica, correzione spin-orbita, effetto Zeeman anomalo, effetto Stark), moto di particelle cariche in campo elettromagnetico, invarianza di gauge, livelli di Landau, effetto Hall quantistico.

Sessioni di esercizi incluse nelle ore di didattica.

Fundamentals of quantum mechanics, Schroedinger equation, uncertainty principle, harmonic and Morse oscillators, one-dimensional potential steps, WKB approximation, tunneling effect and applications (alpha decay and STM microscope), finite and infinite one-dimensional potential wells, angular momentum, spherical harmonics, rigid rotor, Stern-Gerlach experiment, spin 1/2, addition of angular momenta, identical particles, exclusion principle, exchange interactions, hydrogen-like atoms, non-degenerate perturbation theory, fundamentals of degenerate perturbation theory, applications to hydrogen-like atoms (normal Zeeman effect, relativistic correction, spin-orbit correction, anomalous Zeeman effect, Stark effect), motion of charged particles in electro-magnetic field, gauge invariance, Landau levels, quantum Hall effect.

Exercise sessions included.

Oggetto:

Course delivery

Tipologia Insegnamento

Lezioni Frontali. E' prevista la possibilità di seguire le lezioni da remoto al link webex

https://unito.webex.com/meet/paolo.torrielli

 

Lessons. The possibility is given to follow lectures remotely, at the webex link

https://unito.webex.com/meet/paolo.torrielli

 

 

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Learning assessment methods

Esame scritto di 2 ore, con esercizi.

Esame orale con domande sugli argomenti trattati nel corso

2-hour written exam with exercises.

Oral exam with questions on the subjects explained in the course

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Support activities

Alcune ore di lezione saranno dedicate ad esercizi

Some lectures will be devoted to solving exercises

Suggested readings and bibliography

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Dispense del corso

J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics

F. Schwabl, Quantum Mechanics

 

Lecture notes

J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics

F. Schwabl, Quantum Mechanics

 



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Class scheduleV

Lessons: dal 05/10/2020 to 22/01/2021

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  • Open
    Oggetto:
    Last update: 20/10/2020 11:13
    Location: https://www.materials-science.unito.it/robots.html
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