Anno accademico 2007/2008 - lauree specialistiche

[ELENCO COMPLETO]
  1. Metodi di approssimazione.
  2. Metodi sperimentali della fisica moderna 1.
  3. Metodi sperimentali della fisica moderna 2.
  4. Micrometeorologia.
  5. Relatività.
  6. Spettroscopia.
  7. Storia delle matematiche 1.
  8. Storia delle matematiche 2.
  9. Struttura della materia 1.
  10. Struttura della materia 2.
  11. Tecniche fisiche per la diagnostica biomedica.
  12. Teoria della misura.

36. Struttura della materia 1

prof. Fulvio Parmigiani


OBIETTIVO DEL CORSO

Obiettivo di questo corso è quello di fornire le basi concettuali, sperimentali e formali
della fisica atomica e della struttura elettronica della materia.

PROGRAMMA DEL CORSO
Moto in un campo centrale
–   Autofunzioni del momento angolare
–   Autofunzioni radiali in un campo centrale
–   Spettri degli atomi alcalini
–   Struttura a shell
–   Effetti di screening
–   Diagrammi dei livelli elettronici
–   Shell profonde

Magnetismo orbitale e di spin e struttura fine
– Introduzione al problema
– Momento magnetico del moto orbitale
– Precessione e orientamento in un moto orbitale
– Spin e momento magnetico di un elettrone
– Determinazione del rapporto giromagnetico con il metodo Einstein-de Haas.
– Esperimento di Stern e Gerlach.
– Struttura fine e accoppiamento di spin orbita
– Calcolo dello split di spin-orbita per l’atomo di Bhor
– Sshema dei livelli degli atomi alcalini.
– Struttura fine nell’atomo di idrogeno
– Il Lamb Shift.

Atomi in un campo magnetico – descrizione semiclassica
–   Direzione di quantizzazione in un campo magnetico
–   Risonanza dello spin elettronico
–   Effetto Zeeman.
–   Interpretazione dell’effetto Zeeman con la teoria classica dell’elettrone.
–   Descrizione dell’effetto Zeeman ordinario con il modello vettoriale
–   Effetto Zeeman anomalo
–   Momento magnetico con accoppiamento di spin-orbita
–   Effetto Paschen-Back
–   Doppia risonanza e pompaggio ottico.
–   Atoms in a Magnetic Field: trattazione quanto-meccanica


– Teoria quantistica dell’effetto Zeeman ordinario
– Modello quantistico per lo spin dell’elettrone e lo spin del protone
– Lo spin come momento angolare
– Operatori di spin, matrici di spin e funzioni d’onda di spin
– L’equazione di Schrödinger per lo spin in un campo magnetico
– Descrizione della precessione di spin come valore di aspettazione
– Trattazione quantistica dell’effetto Zeeman anomalo con l’accoppiamento di spin-
orbita
– Trattazione quantistica di uno spin in campi magnetici mutuamente perpendicolari,
uno costante e uno dipendente dal tempo.
– Le equazioni di Bloch
– Teoria relativistica dell’elettrone. L’equazione di Dirac

BIBLIOGRAFIA

hermann haKen - hans c. Wolf, The Physics of Atoms and Quanta: Introduction to Experiments and Theory ,
Springer Verlag Heidelberg (D) 2000

DIDATTICA DEL CORSO
Lezioni in aula e problemi svolti.

METODO DI VALUTAZIONE
Esame scritto e orale.

AVVERTENZE
Durante le lezioni verranno forniti riferimenti bibliografici sugli esperimenti e sui modelli
teorici più recenti.
Il Prof. Fulvio Parmigiani riceve gli studenti dopo le lezioni nello suo studio.



[ Facoltà di Scienze ]