Elementi di Fisica Moderna

Crediti

Propedeuticità

Fisica 2 con laboratorio.

Settore scientifico-disciplinare

FIS/01 Fisica Sperimentale.

Modalità dell’esame

Prova orale.

Obiettivi
formativi

Il corso intende fornire un’introduzione ai principali argomenti della Fisica dall’inizio del ‘900 in poi con un’impostazione di carattere sperimentale e fenomenologico.

Programma

Elementi di relatività ristretta: La covarianza dell’elettromagnetismo. Esperienza di Michelson-Morley. Estensione del principio di relatività. Le trasformazioni di Lorentz. Cinematica e dinamica relativistica. Effetto Doppler relativistico. Cenni di relatività generale.
Crisi della Fisica classica ed elementi di meccanica quantistica: La radiazione del corpo nero. L’effetto fotoelettrico. Il calore specifico dei solidi. L’effetto Compton. L’esperimento di Rutherford. L’atomo di Bohr. Esperienze fondamentali di onde di materia. Dualismo onda-corpuscolo. Principio d’indeterminazione. Equazione di Schroedinger. Interpretazione probabilistica della funzione d’onda. Semplici problemi unidimensionali. Momento angolare. Atomo idrogenoide. Particelle identiche. Principio di Pauli.
Elementi di Fisica statistica: Richiami di termodinamica. Reversibilità microscopica e irreversibilità macroscopica. Teoria cinetica del gas ideale. Postulati di Boltzmann. Interpretazione statistica del secondo principio della termodinamica. Distribuzione di Boltzmann e sue applicazioni. Cenni di meccanica statistica quantistica.

Risultati dell’apprendimento
attesi

Al termine dell’insegnamento lo studente deve dimostrare di

di conoscere e comprendere i fondamenti fenomenologici e sperimentali della teoria della relatività e della meccanica quantistica; deve sapere riprodurre in modo quantitativo i principali risultati studiati
di saper applicare tali conoscenze nell’impostazione generale di un problema di fisica relativistica/quantistica;
saper comunicare in maniera chiara, rigorosa ed efficace idee e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti;
saper individuare i metodi più appropriati per analizzare e risolvere un problema inerente gli argomenti del corso e interpretare correttamente i risultat

Risultati di apprendimento
che si intende verificare

Saranno valutate le conoscenze e competenze acquisite sui temi del corso, prendendo in considerazione tanto le capacità procedurali (capacità d’impostazione e soluzione dei problemi), quanto quelle argomentative (capacità di rappresentare i fenomeni nei termini della teoria).

Elementi di Fisica Moderna