- Oggetto:
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Quantum Mechanics
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Quantum Mechanics
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Academic year 2021/2022
- 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.
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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.
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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
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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.
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 schedule
Lessons: dal 05/10/2020 to 22/01/2021
- Oggetto:
