Scheda insegnamento
Insegnamento: Acquisizione e Trattamento Dati
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002072 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/01
Docente Responsabile: BARBERI Riccardo
Eventuali altri docenti coinvolti:
SCHIOPPA Marco
Orario di ricevimento:
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 24 Ore riservate allo studio individuale: 77
Ore di Laboratorio: 24
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni + Laboratorio
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc):
Risultati di apprendimento attesi:
Programma/Contenuti:
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Insegnamento: Fisica dei sistemi complessi
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002077 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/02
Docente Responsabile: CARBONE Vincenzo
Eventuali altri docenti coinvolti:
VERSACE Carlo
Orario di ricevimento: giovedi 15:00 – 17:00
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni + esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): Prova scritta e prova orale, integrate dalle
relazioni di laboratorio.
Risultati di apprendimento attesi:
Capacità di analizzare e modellizzare sistemi complessi in ambito fisico, geofisico e biologico,
nonché in ambiti socio-economico.
Programma/Contenuti:
- Complessità: emergenza, formazione di pattern ed auto-organizzazione, dinamica dei
sistemi spazio-temporali, mappe iterative.
- Predicibilità e complessità: sistemi dinamici dissipativi, sistemi hamiltoniani non
integrabili, caos quantistico e localizzazione. Processi diffusivi, moto browniano, processi
turbolenti, dinamica dei fluidi complessi.
- Modelli dinamici semplificati: risonanza stocastica e sistemi ambientali, sistemi biologici e
dinamica delle epidemie, sistemi con risposta impulsiva e sismologia, sistemi socio-
economici.
- Teoria dell‟informazione: probabilità ed entropia statistica, entropia di Shannon ed entropia
di Kolmogorov.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Saranno a disposizione degli studenti gli appunti del docente basati sui seguenti testi:
- Boffetta, Cencini, Falcioni, Vulpiani: Predictability: a way to characterize complexity,
Physics Report 356, 367 (2002)
- Cencini, Cecconi, Vulpiani: CHAOS: From simple models to complex systems, World
Scientific Eds., 2009
- Y. Bar-Yam: Dynamics of Complex Systems, Westview Eds., 1997
- E. Ott: Chaos in Dynamical Systems, Cambridge Univ. Press., 1998
- R.C. Hilborn: Chaos and Nonlinear Dynamics, Oxford Univ. Press., 2000
- K. Huang: Meccanica Statistica, Zanichelli, 1998
A.J. Lichtenberg e M.A. Liberman: Regular and chaotic dynamics, Springer-Verlag, 1992
Insegnamento: Fisica dei plasmi spaziali
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002074 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/05
Docente Responsabile: ZIMBARDO Gaetano
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento: Lunedi, 15:30-17:30
Crediti Formativi (CFU): 10
Ore di lezione: 56 Ore riservate allo studio individuale: 170
Ore di Laboratorio: 24
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità: Fisica per Chimica parte A
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni + esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): Prova scritta e prova orale
Risultati di apprendimento attesi:
Apprendimento degli elementi di base dell'elettromagnetismo.
Programma/Contenuti:
Elettrostatica. Magnetostatica. Circuiti elettrici. Elettromagnetismo. Equazioni di Maxwell. Onde
elettromagnetiche.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia: P. A. Tipler, Corso di Fisica, Volume 2, Zanichelli
Insegnamento: Fisica della Terra Fluida
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002089 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/06
Docente Responsabile: LEPRETI Fabio
Eventuali altri docenti coinvolti: CARBONE Vincenzo
Orario di ricevimento: mercoledì 15:30 – 17.30 o previo appuntamento negli altri giorni
Crediti Formativi (CFU): 10
Ore di lezione: 56 Ore riservate allo studio individuale: 158
Ore di laboratorio: 36
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: SMFN
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni + Esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (Prova scritta, orale, ecc): Prova orale
Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza dei processi fisici che regolano il comportamento
dell'atmosfera terrestre e degli oceani.
Programma/Contenuti: Introduzione all'atmosfera terrestre. Termodinamica dell'atmosfera.
Processi radiativi nell'atmosfera. Budget globale di energia ed effetto serra. Nuvole. Dinamica
dell'atmosfera. Oceani. Circolazione degli oceani. Turbolenza.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
1) David G. Andrews, An Introduction to Atmospheric Physics, Cambridge Univ. Press (2000)
2) John Houghton, The Physics of Atmospheres, Cambridge Univ. Press (2002)
3) John MarShall – R. Alan Plumb, Atmosphere, Ocean, and Climate Dynamics – An Introductory
Text, Academic Press (2008)
Insegnamento: Fisica Nucleare e Subnucleare
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002075 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/04
Docente Responsabile: TASSI Enrico
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento: Mercoledì dalle 15:00 alle 17:00
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni + esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc):
Risultati di apprendimento attesi:
Una approfondita conoscenza degli elementi fondamentali della Teoria del Modello Standard.
Capacità di calcolare, a livello albero, sezioni d‟urto e larghezze di decadimento di alcuni
importanti processi tra particelle elementari.
Programma/Contenuti:
Relativita` Speciale e Meccanica Quantistica
Lo spazio-tempo di Minkoswki. Trasformazioni di Lorentz e Poincare‟. Calcolo quadri-tensoriale
nello spazio-tempo. Covarianza relativistica delle leggi fisiche. Formulazione covariante
dell‟elettrodinamica classica. I gruppi di Lorentz e Poincare` come gruppi di Lie. Le
rappresentazioni irriducibili di dimensione finita del gruppo ristretto di Lorentz. Campo classici
relativistici e loro proprieta` di trasformazione: campo scalare, quadri-vettoriale e di Dirac.
Formulazione lagrangiana della teoria classica dei campi. Teorie di gauge abeliane e non abeliane
(cenni)
Invarianza relativistica in ambito quantistico: il teorema di Wigner. Le rappresentazioni irriducibili
unitarie di dimensione infinita del gruppo ristretto di Poincare. Campi quantistici e loro proprieta‟
sotto trasformazioni di Poincare‟. Operatori di creazione e distruzione. Spazio e stati di Fock.
Proprieta` di trasformazione degli stati quantistici (massa, spin, elicita‟).
Modello Standard - Teoria Relativistica dello scattering - Regole di Feynman
Il Modello Standard delle interazioni fondamentali: leptoni, quarks e bosoni di gauge. Principali
caratteristiche delle interazioni elettrodeboli e forti. Acceleratori di particelle. Determinazione della
luminosita‟ di un collisionatore. Rivelatori di particelle: caratteristiche principali di tracciatori e
calorimetri (cenni). Importanza dei processi di collisione e decadimento nella fisica delle alte
energie .
Descrizione quantistica di un processo di diffusione e di decadimento. Stati “in” ed “out”.
L‟operatore di scattering S. Sviluppo di Dyson dell‟ operatore S. L‟invarianza relativistica
dell‟operatore S. Il teorema spin-statistica (solo spin 0 e spin ½) . Espressioni generali delle sezioni
d‟urto e delle larghezze di decadimento differenziali ed integrali. Regole di Feynman. Calcolo di
sezioni d‟urto e di larghezze di decadimento per alcuni processi elementari nella teoria
elettrodebole.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
V. Barone - Relativita` Speciale - Boringhieri
D. Griffiths - Introduction to Elementary Particles - Wiley
S. Weinberg - The Quantum Theory of Fields - Cambridge
F. Mandl, G. Shaw - Quantum Field Theory - Wiley
Insegnamento: Fisica Teorica della Materia
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002083 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/03
Docente Responsabile: PLASTINA Francesco
Eventuali altri docenti coinvolti:
SINDONA Antonello
Orario di ricevimento: martedì, 15:30 - 16:30
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni +
Esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): orale
Risultati di apprendimento attesi:
L‟obiettivo formativo è introdurre lo studente ai principi della fisica teorica delle basse energie (e
in particolare della teoria dei molti corpi) e poi utilizzarli per la comprensione di alcuni aspetti
della fisica della materia condensata e con particolare riferimento ad alcuni aspetti della fisica dei
solidi e delle nanostrutture. Al termine del corso, ci si attende che lo studente abbia acquisito la
conoscenza della fenomenologia e di alcuni modelli teorici concernenti la risposta dei sistemi
materiali a sollecitazioni esterne di tipo elettromagnetico ed elettronico.
Programma/Contenuti:
Richiami di seconda quantizzazione
Meccanica quantistica di particella singola
Particelle Identiche
Operatori di Creazione e Distruzione
Operatori a Molti Corpi
Introduzione allo studio del Gas di Elettroni
Hamiltoniano di un Gas di elettroni liberi
Periodicità e condizioni periodiche al contorno
Metodi di calcolo della struttura a bande di un solido
Hamiltoniano di un metallo
Effetti di superficie
Hamiltoniano di un foglio di Grafite e di un Nanotubo cilindrico a base di Carbonio
Gas di Elettroni interagente
Teoria del campo medio
Interazioni a un corpo (Transizioni Risonanti)
Metodo di Hartree-Fock
Introduzione alla teoria del funzionale densità
Teoria della Risposta lineare
Teoria generale della risposta e suscettività lineari
Formula di Kubo
Conduttività
Risposta dielettrica
Metodo delle funzioni di Green
Funzioni di Green a Temperatura zero
Funzioni di Green a Temperatura finita (metodo di Matsubara)
Funzioni di Green di non equilibrio (Metodo di Keldish)
Esempi
Fotoemissione ed effetti collettivi
Effetto Auger
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
G. Mahan “Many-particle physics” (Plenum 1993)
H. Bruus, K. Flensberg “Many-body Quantum theory in condensed matter physics” (Oxford
University Press 2004)
Insegnamento: Informatica Avanzata
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002051 SSD (Settore scientifico disciplinare): INF/01
Docente Responsabile: DI GREGORIO Salvatore
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento:
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 24 Ore riservate allo studio individuale: 77
Ore di Laboratorio: 24
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni + laboratorio
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): prova orale con valutazione elaborato
Risultati di apprendimento attesi:
L‟obiettivo formativo principale del corso è quello di fare acquisire allo studente una significativa
mentalità algoritmica, di cui potersi avvalere nel corso degli studi, e dotarlo di una base conoscitiva
di un qualche linguaggio generale di programmazione per lo sviluppo di programmi non banali a
livello di programmazione strutturata.
Programma/Contenuti: 1) Calcolo proposizionale. Sistemi di rappresentazione numerica e
simbolica negli elaboratori e modalità delle operazioni base. Concetto di proposizione logica,
connettivi proposizionali, tavole di verità, teoremi fondamentali, forme disgiuntive normali.
2) Principali caratteristiche del linguaggio di programmazione C++.
• Nozioni introduttive: Struttura di un programma. La funzione main. Librerie. Operazioni di
ingresso/uscita. Concetto di variabile. Inizializzazione e assegnamento. Costanti.
• Tipi Primitivi: Tipi interi, tipi reali, tipo char, tipo bool. Espressioni aritmetiche e booleane.
Priorita' degli operatori. Conversioni di tipo e operazioni di cast.
• Strutture di Controllo: Istruzioni semplici e composte, definizione di blocco di istruzioni,
visibilita' delle variabili. Istruzioni condizionali: IF-ELSE e SWITCH. Istruzioni di iterazione
WHILE, DO-WHILE e FOR. L‟istruzione BREAK e GOTO. Operatore “virgola” ed
operatore condizionale triadico
• Funzioni:. Dichiarazione di funzione. Parametri formali e valore di ritorno. Passaggio per valore e
passaggio per riferimento. Concetto di ricorsione. Funzioni ricorsive. Principi di buona
programmazione.
• Tipi strutturati: Array multidimensionali Caratteri e stringhe. Tipo di dato “struct”. Alcuni
algoritmi notevoli.
• Puntatori e semplici strutture di dati: Dichiarazione di puntatore, inizializzazione, manipolazione
e passaggio come parametri a funzioni. Cenni a semplici strutture di dati e algoritmi di gestione:
pile, code e alberi.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Insegnamento: Inglese II
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002279 SSD (Settore scientifico disciplinare): L-LIN/12
Docente Responsabile: TING Teresa
Eventuali altri docenti coinvolti:
INTERNÒ Anna
Orario di ricevimento:
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 40 Ore riservate allo studio individuale: 85
Ore di Laboratorio:
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc):
Risultati di apprendimento attesi:
Programma/Contenuti:
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Insegnamento: Interazione Radiazione Materia
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002073 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/01
Docente Responsabile: AGOSTINO Raffaele G.
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento: Lunedì ore 16.30 Studio cubo 33c IV piano
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: SMFN
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni e laboratorio
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): obbligatoria
Modalità di erogazione (tradizionale, a distanza, mista): tradizionale
Metodi di valutazione (Prova scritta, orale, ecc): Orale
Risultati di apprendimento attesi: Approccio semiquantistico all‟interazione radiazione materia
per sistemi tipo.
Programma/Contenuti:
1. Evoluzione dei sistemi quantistici
1.1. Probabilità di transizione
1.2. Transizione fra livelli discreti
1.2.1. Presentazione del problema
1.2.2. Esempi
1.2.3. Sviluppo della funzione d‟onda in serie perturbativa
1.2.4. Calcolo al primo ordine
1.2.5. Calcolo al secondo ordine
1.2.6. Confronto con la soluzione esatta nel caso di un sistema a due livelli (Oscillazioni di Rabi)
1.3. Caso di un livello discreto accoppiato ad un livello del continuo
1.3.1. Presentazione del problema ed un esempio: l‟auto-ionizzazione dell‟atomo di elio
1.3.2. Livello discreto accoppiato ad un quasi-continuo. Modello semplificato.
1.3.3. Evoluzione del sistema
1.3.4. Stato finale del processo. Larghezza di un livello instabile
1.3.5. Regola d‟oro di Fermi
1.3.6. Caso di una perturbazione sinusoidale
2. Atomi interagenti con onde e.m.
2.1. Introduzione ai processi di interazione atomo-campo e.m.
2.1.1. Assorbimento
2.1.2. Emissione stimolata
2.1.3. Emissione spontanea
2.1.4. Diffusione elastica
2.1.5. Processi non lineari
2.2. Hamiltoniana di interazione
2.2.1. Elettrodinamica classica: equazioni di Maxwell-Lorentz
2.2.2. Hamiltoniana di una particella carica in un campo e.m. classico esterno
2.2.3. Hamiltoniana d‟interazione nel calibro di Coulomb
2.2.4. Hamiltoniana di dipolo elettrico
2.2.5. Hamiltoniana di dipolo magnetico
2.3. Transizioni fra due livelli atomici
2.3.1. Probabilità di transizione al primo ordine nella teoria delle perturbazioni
2.3.2. Oscillazioni di Rabi
2.3.3. Transizioni a molti fotoni
2.3.4. Light-shift
2.4. Assorbimento fra due livelli con tempo di vita finito
2.4.1. Presentazione del modello utilizzato
2.4.2. Popolazione eccitata
2.4.3. Suscettibilità dielettrica
2.4.4. Propagazione di un‟onda e.m.: assorbimento e dispersione
2.4.5. Caso di un sistema chiuso a due livelli
2.5. Effetto fotoelettrico
2.5.1. Formalismo dell‟Interazione di Configurazioni
2.5.1.1. Stati atomici a molti elettroni
2.5.1.2. Transizioni discreto-discreto
2.5.1.3. Transizioni discreto-continuo
2.5.1.4 Autoionizzazione
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
A. Aspect, C. Fabre, G. Grynberg, Optique quantique 1: Laser, Edition 2005
B. Cohen-Tannoudji - Quantum Mechanics. Vol I
Insegnamento: Introduzione alla fisica teorica
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002309 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/02
Docente Responsabile: FIORE Roberto
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento:
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni + esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): Orale
Risultati di apprendimento attesi:
Programma/Contenuti:
I - ELEMENTI DI TEORIA DELL‟URTO IN MECCANICA QUANTISTICA
Introduzione. Sezione d‟urto di diffusione.
Potenziali centrali. Sviluppi in onde parziali.
Formula della portata effettiva (effective range).
Diffusione da parte di una sfera impenetrabile e di una buca sferica.
Risonanze e formula di Breit-Vigner.
Approssimazione di Born.
II - TEORIA DELLA RELATIVITA` RISTRETTA
Introduzione alla relatività ristretta: relatività di Galileo ed invarianza delle leggi della meccanica
classica.
Esperimento di Michelson e Morley. Tentativi di spiegazione del suo esito negativo.
Trasformazioni di Lorentz.
Conseguenze della trasformazioni di Lorentz: dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze.
Rappresentazione geometrica delle trasformazioni di Lorentz. Spazio di Minkowski. Dilatazione
dei tempi e contrazione delle lunghezze nello spazio di Minkowski. Tempo proprio.
Addizione delle velocità.
La più generale trasformazione di Lorentz.
Quadrivettori. Prodotto scalare tra quadrivettori. Quadrivettori di tipo tempo, spazio e luce.
Intervallo proprio tra due eventi. Causalità.
Quadrivettori velocità, accelerazione e gradiente.
Meccanica relativistica: equazione del moto, energia relativistica, massa a riposo. Quadrivettore
energia-impulso.
Inerzia dell‟energia. Urti relativistici.
Formulazione Lagrangiana della meccanica relativistica. Formulazione Lagrangiana covariante.
Cenni sulla formulazione covariante dell'elettrodinamica classica.
III - COMPLEMENTI DI ELETTRODINAMICA CLASSICA E INTRODUZIONE
ALL'ELETTRODINAMICA QUANTISTICA
Scattering della radiazione, reazione di radiazione, problema della massa elettromagnetica.
Radiazione di corpo nero e teoria di Einstein dell‟emissione e dell‟assorbimento, concetto di
fotone. Invarianza di gauge in meccanica quantistica.
Fase di Berry ed effetto Aharonov-Bohm.
Interazione radiazione-materia: trattazione semiclassica e quantistica dell‟interazione atomo-campo
in cavità.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Insegnamento: LABORATORIO DI FISICA DELLA MATERIA
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002084 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/03
Docente Responsabile: CAZZANELLI Enzo
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento: mercoledì ore 17-19
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 16 Ore riservate allo studio individuale: 73
Ore di laboratorio: 36
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: SMFN
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di corso: 1
Propedeuticità: Esami di laboratorio precedenti
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni + laboratorio
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): obbligatoria
Modalità di erogazione (tradizionale, a distanza, mista): tradizionale
Metodi di valutazione (Prova scritta, orale, ecc): discussione di una tesina + orale
Risultati di apprendimento attesi: conoscenza dei principali metodi per la crescita di materiali,
solidi e film sottili, e principali tecniche di caratterizzazione, metodi di misura delle principali
caratteristiche della radiazione e.m. (sensori, polarizzatori, interferometri, spettrometri)
Programma/Contenuti:
Introduzione alle indagini sulla materia: microscopie, spettroscopie, diffrazione.
Misure delle proprietà di trasporto. Tecniche calorimetriche: DTA, DSC e TGA .Tipi di misure più
comuni ai vari stati di aggregazione: plasmi, gas, liquidi, solidi (amorfi, vetri e cristalli). Fasci
molecolari. Cenni alle tecniche TOF. Tecniche Crescita dei cristalli: da fuso,Bridgman e
Czocharlski; Da soluzione: a gradiente di concentrazione e di temperatura . Crescita da fase
vapore. Metodi di controllo della temperatura. Forni e criostati. Equilibrio tra riscaldamento
(elettrico) e raffreddamento (flusso di fluido refrigerante). Metodi di crescita dei film:
evaporazione, sputtering ( DC e RF), laser ablation, MBE, CVD etc. Metodi sol-gel, dip-coating e
spin coating. Esempi di caratterizzazione di film. Materiali compositi e porosi.
Sorgenti di radiazione, onde piane monocromatiche, luce naturale da sorgenti a incandescenza,
corpo nero. Risposta fotopica dell‟occhio. Unità radiometriche , fotometriche e del flusso di fotoni.
Caratteristiche dei sensori. Responsività, Range dinamico e range spettrale. Linearità e tempi di
risposta. Tipi di noise. Noise equivalent power . Dettetività. Tecniche di modulazione, lock-in.
Principali tipi di sensori termici: termocoppie, termopile, termoresistenze, bolometri e piroelettrici.
Sensori fotonici, efficienza quantica. Funzionamento del fotomoltiplicatore. Scintillatore,
Detectors fotoconduttivi a semiconduttore, basati su gap intrinseca e su livelli di impurezze
(estrinseci) per misure in FIR. Fotodiodi: modalità fotovoltaica e fotoconduttiva.: Array di diodi e
ccd Polarizzazione della luce: naturale, lineare e circolare. Dispositivi
polarizzatori: cristalli dicroici e dispositivi a griglia. Polaroid. Formule di Fresnel per la
riflessione. Onda s e onda p. Angolo di Brewster. Materiali birifrangenti biassiali e uniassiali.
Analisi delle velocità di fase nei vari piani e direzioni. Ellissoide degli indici. Raggio ordinario e
straordinario e loro polarizzazione. Polarizzatori
(Nicol, Glan Focault, Glan Thomson) basati sui materiali birifrangenti. Beamsplitter polarizzatore
(Wollaston). Ritardatori. Lamine a mezz‟onda e quarto d‟onda. Compensatore di Babinet. Analisi
dei materiali birifrangenti con microscopio polarizzatore.
Effetti di birifrangenza indotta da campoelettrico e da stress uniassiale. Celle di Kerr e di Pockel.
Modulatori elettroottici ed elastoottici. Birifrangenza indotta in celle di cristalli liquidi.
Rotazione della polarizzazione dovuta a chiralità in molecole e cristalli. Esempi di rotazione
specifica di vari materiali. Attività ottica indotta magneticamente. Effetto Faraday. Costante di
Verdet. Applicazione a modulatori magnetoottici.
Non-linearità ottiche di I e II ordine. Effetti risultanti: modi somma e differenza, seconde e terze
armoniche, termini di rettificazione. Esempi di materiali tipicamente usati. Problema del phase-
matching e soluzione con materiali birifrangenti. Applicazioni ai duplicatori di frequenza.
Coerenza della radiazione. Differenza di cammino ottico. Coerenza temporale e sua misura con
interferometro Michelson.Pattern interferometrici per righe strette, doppietti, righe larghe etc..
Interferenza da film sottili: lamina piana, cuneo. Interferenza da cavità di aria tra due lamine;
Misura spessore cavità. Cenni all‟interferometro Fabry-Perot.
Coerenza spaziale e temporale. Esperimenti con fenditure. Coerenza spaziale da sorgenti estese in
funzione della distanza. Accorgimenti per ottenere la massima coerenza spaziale. Caso di una
fenditura: approssimazione di ottica geometrica, di Fresnel e di Fraunhofer. Frange per una
fenditura, in approssimazione di Fraunhofer. Fenditure circolari, disco di Airy,. Risoluzione
angolare e lineare. Lenti e sistemi ottici come fenditure. Limite di risoluzione dell‟ottica visibile.
Criterio di risoluzione di Rayleigh. Calcolo della risoluzione spaziale per l‟occhio umano.
Caso delle due fenditure, in approssimazione di Fraunhofer. Fenditure multiple. Calcolo delle
frange prodotte. Massimi principali e secondari. Legge della diffrazione. Ordini di diffrazione.
Equivalenza con ogni modulazione periodica delle costanti ottiche, reticoli di fase. Reticoli in
trasmissione e in riflessione. Risoluzione angolare delle righe in funzione del numero delle righe.
Dispersione spettrale e dispersione angolare, relazioni con gli ordini di diffrazione e la densità di
righe del reticolo. Potere risolvente di un reticolo. Monocromatori. Strumenti monocanale e
multicanale. Matching dei sistemi ottici. Creazione di reticoli tramite interferenza di laser pompa.
Riflessione da film. Specchi di Bragg. Cenni ai cristalli come
reticoli per raggi X. Allargamento dei picchi di diffrazione nei nanocristalli. Fattore di Debye -
Waller come perdita di definizione del reticolo cristallino.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):visite a vari laboratori attivi nel
dipartimento.
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=38
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia: le lezioni sono condensate su presentazioni Power Point, cedute su richiesta agli
studenti, contenenti molto materiale informativo, anche fornito dalle ditte costruttrici di strumenti.
Come ausilio si consiglia la lettura dei seguenti testi o parti di testo:
Methods of Experimental Physics, vol. 26, cap. 6(Detectors)
Dichtburn, “Light”.
E. Hecht, Ottica
G.S. Landsberg, Ottica I-II
G.C. Baldwin, “An introduction to nonlinear optics”
C. Kittel, “Introduzione alla fisica dello stato solido”, cap. 1-2 (diffrazione da raggi X)
Insegnamento: Laboratorio di Fisica nucleare e subnucleare
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002081 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/04
Docente Responsabile: SCHIOPPA Marco
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento:
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 16 Ore riservate allo studio individuale: 73
Ore di Laboratorio: 36
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni ed
esercitazioni in Aula
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): orale
Descrizione verifica profitto: Principi e metodi di misura di energia, quantità di moto,
tempo e posizione nelle interazioni delle particelle elementari.
Risultati di apprendimento attesi:
1. Programma/Contenuti: Introduzione al corso: le grandezze fisiche misurate negli
esperimenti di fisica subnucleare.
2. Cenni storici: le camere a bolle e a spark.
3. Perdita di energia di particelle cariche. La formula di Bethe-Block. Range di particelle
cariche pesanti, straggling. Uso delle tabelle per calcolare la perdita di energia specifica di
particelle cariche pesanti in sandwich di materiali diversi. Definizione di mip.
4. Radiazione Cerenkov e radiazione di transizione. Identificazione di particelle.
5. Diffusione Colombiana multipla. Perdita di energia in urti singoli, distribuzione di Landau.
6. Perdita di energia per radiazione di frenamento, lunghezza di radiazione, spettro della
radiazione.
7. Interazioni fotoni-materia, coefficiente di assorbimento, effetto fotoelettrico, effetto
Compton, produzione di coppie, sciami elettro-fotonici.
8. Rivelatori di particelle: caratteristiche generali.
9. Scintillazione nei materiali inorganici ed organici. Guide di luce. Fotomoltiplicatori.
10. Formazione del segnale in un contatore a scintillazione.
11. Perdita di energia in un gas, diffusione degli elettroni e degli ioni. Scambio carica.
12. Velocità di deriva, coefficiente di diffusione, risoluzione spaziale, moltiplicazione a
valanga.
13. Effetto Ramsauer, coefficiente di Townsend. La formula di Diethorn per il calcolo del
guadagno.
14. Geometria piana e cilindrica.
15. Le camere MWPC. Le camere a deriva piane e cilindriche. TPC. Regime streamer limitato.
RPC. Regione Geiger-Muller.
16. Perdita di energia in un semiconduttore. Principio di funzionamento dei rivelatori a
semiconduttore.
17. Calorimetri elettromagnetici ed adronici. Calorimetri omogenei e a campionamento, digitali
e analogici. Misura dell'energia. Risoluzione in energia. Granularità. Contenimento.
18. Spettrometri per la misura dell'impulso delle particelle cariche.
19. Struttura generale di un esperimento moderno di fisica delle alte energie.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Insegnamento: Legame Chimico e Strutture
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002076 SSD (Settore scientifico disciplinare): CHIM/03
Docente Responsabile: ZANCHINI Claudia
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento: 6 ore settimanali (orario da stabilire quando noto l‟orario delle
lezioni e degli altri impegni didattici di docente ed allievi).
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni ed
esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): La prova di accertamento prevede la sola prova
scritta.
Risultati di apprendimento attesi:
Ragionevole capacità di riconoscimento di composti chimici e del legame chimico in essi
presente, comprensione delle problematiche relative alla dinamicità dell‟equilibrio chimico
ed adeguata acquisizione delle capacità di soluzione di problemi inerenti l‟analisi di
equilibri chimici in fase gassosa ed in soluzione.
Programma/Contenuti:
Unità, misure ed equazioni: Elementi, composti, miscele. Massa atomica e molecolare.
Nomenclatura. Composizione percentuale e formula. Masse atomiche relative.
Composizione elementare e formule empiriche. Bilanciamento di reazioni. Concetto di
mole. Massa e quantità molari. Equazioni chimiche. Resa percentuale.
Breve cenno ai modelli per la descrizione del legame chimico: Tabella periodica:
configurazione elettronica degli elementi e relazione con la struttura atomica, numeri quantici e
Aufbau. Proprietà periodiche e configurazione. Legame covalente. Legame
ionico. Forze intermolecolari. Legame a ponte d‟idrogeno. Proprietà dei liquidi. Proprietà
dei solidi. Solidi cristallini.
Reazioni di ossido-riduzione: Numero di ossidazione. Concetto di semireazione.
Bilanciamento delle reazioni.
L'equilibrio chimico: Equilibrio e costanti di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei.
Fattori che influenzano l'equilibrio. Il principio di Le Chatelier: effetto delle variazioni
della quantità di sostanza e della temperatura.
Equilibri in soluzione acquosa: Concentrazione delle soluzioni. Diluizione e mescolamento
delle soluzioni, percentuale in massa. Acidi e basi di Brønsted-Lowry. La scala del pH. Il
pH di acidi e basi forti, acidi e basi deboli. Il pH delle soluzioni saline. Le titolazioni. Le
soluzioni tampone. Equilibri di solubilità.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Tutoraggio
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
•D.F. Shriver, P. W. Atkins, C. H. Langford
Inorganic Chemistry,
Oxford University Press, 1990
•Ivano Bertini, Claudio Luchinat, Fabrizio Mani
CHIMICA
CEA (Casa editrice Ambrosiana), 2004
ISBN: 8840812857 ISBN-13: 9788840812854
•Claudia Zanchini
Equilibri chimici in soluzione acquosa
I Edizione 2008 Aracne Editrice S.r.l. ISBN 978–88 – 548-1677-0
•Ivano Bertini, Fabrizio Mani
Stechiometria
IV Edizione 1998 CEA Ed. (Casa Editrice Ambrosiana) ISBN: 8840809309
Per consultazione:
•Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, II ed.,
Blackwell Science Ltd. 25 John Street, London, WCIN 2BL 1993 noto come IUPAC Green
Book, disponibile sul sito
http:// www.iupac.org/publications/books/gbook/green_book_2ed.pdf,
(la traduzione in italiano, ad opera di Silvio Gori, disponibile sul sito www.minerva.
unito.it/Chimica&Industria/IUPACHTML/ManualeIUPAC0.htm). presenta alcuni refusi. Sul
sito IUPAC è disponibile la versione preparatoria della III Edizione.
•B. Peter Block, Warren H Powell, W. Conard Fernelius
Inorganic chemical nomenclature: principles and practice
Washington : ACS Professional Reference Book, 1990 ISBN: 0841216983 Classificazione
LC: QD149.B59
Sono disponibili in formato .pdf “Appunti” schematici preparati dalla docente. Questi
appunti, distribuiti gratuitamente, non possono sostituire i libri di testo, ma intendono
essere semplicemente un sussidio didattico per consentire agli studenti di seguire più
facilmente, fin dall’inizio delle lezioni, gli argomenti discussi in aula.
Insegnamento: Matematica Avanzata per la Fisica
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002070 SSD (Settore scientifico disciplinare): MAT/07
Docente Responsabile: NISTICÒ Giuseppe
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento: venerdì, 8:30-10:30
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità: analisi matematia 1 e 2
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni + Esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): problemi e temi; prova orale:discussione della
prova scritta
Risultati di apprendimento attesi:
Comprensione dei concetti sviluppati nel corso, delle possibilità e dei limiti
della conseguente teoria. Applicazione corretta del formalismo sviluppato in
relazione a problemi di diretta solvibilità. Capacità di elaborazione autonoma
per problemi non direttamente risolubili.
Programma/Contenuti:
1. TEORIA DELLE DISTRIBUZIONI.
Distribuzioni di Schwartz. Derivate di distribuzioni.
Funzioni a rapida decrescita. Distribuzioni temperate.
Prodotto tra distribuzioni. Distribuzioni a supporto compatto.
Trasformate di Fourier di distribuzioni.
2. RELAZIONI DI DISPERSIONE.
Sistemi dinamici lineari. Invarianza traslazionale. Causalità. Funzione
di Green, proprietà. L‟oscillatore armonico smorzato come sistema causale.
Analiticità della trasformata della funzione di Green. Interpretazione euristica
della funzione di Green. Relazioni di dispersione Plemelj.
Relazioni di dispersione con un sottrattore. Determinazione della funzione di Green.
3. TEORIA GENERALE DEI GRUPPI.
Nozione generale di gruppo. Sottogruppi. Gruppi finiti.
Permutazioni. Teorema di Cayley. Teorema di Lagrange, gruppo fattore.
Rappresentazioni lineari, rappresentazioni equivalenti.
Riducibilità di rappresentazioni; lemmi di Schur.
4. GRUPPI DI LIE.
Gruppi topologici. Connessione. Operatore esponenziale, proprietà.
Il gruppo SU(2).
Sistemi di coordinate di un gruppo topologico. Gruppi di Lie.
Costanti di struttura. Algebra di Lie di un gruppo di Lie.
Gruppi di Lie Lineari. Algebre di Lie di Gruppi Lineari. Le Algebra di Lie SU(2) e SO(3).
Implicazioni sui gruppi dell‟isomorfia tra algebre di Lie. Il caso di SU(2) e SO(3).
5. GRUPPI DI SIMMETRIA QUANTISTICA.
Trasformazioni di Wigner. Teorema di Wigner. Simmetrie quantistiche e
trasformazioni di Wigner. Simmetrie quantistiche e rappresentazioni proiettive.
Il formalismo di Von Neumann della meccanica quantistica.
Commutatori tra generatori hermitiani di simmetrie quantistiche.
Commutatori tra i generatori del gruppo di Galileo.
Identificazione dell‟osservabile posizione. Identificazione delle osservabili
rilevanti per una particella libera.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
1. H.M. Nussenzveig, "Causality and dispersion relations", Academic Press
2. Hamermesh, "Group Theory and its applications to physical problems", Addison Wesley
3. L.E. Ballentine, "Quantum Mechanics - A modern development", World Scientific,2001
4. Dispense fornite dal docente disponibili on-line:
http://www.mat.unical.it/~nistico/dispense/TQ2.pdf
Insegnamento: Meccanica Quantistica II
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002086 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/02
Docente Responsabile: FIORE Roberto
Eventuali altri docenti coinvolti:
PAPA Alessandro
Orario di ricevimento:
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni + esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc):
Risultati di apprendimento attesi: Completamento della conoscenza della Meccanica quantistica
Programma/Contenuti:
Meccanica Quantistica Relativistica.
Equazione di Klein-Gordon.
Equazione di Dirac per una particella libera: introduzione.
Equazione di Dirac nel formalismo covariante.
Soluzioni dell‟equazione di Dirac per la particella libera.
Proprietà di normalizzazione e di ortogonalità delle soluzioni.
Soluzioni ad energia negativa e mare di Dirac.
Equazione di Dirac per particelle libere di massa nulla.
Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo.
Caso di spettro non degenere.
Caso di spettro degenere.
Rimozione della degenerazione al primo livello perturbativo.
Cenni sulla rimozione della degenerazione a livelli successivi al primo-
Teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo.
Meccanica quantistica nella descrizione di interazione.
Probabilità di un autostato della hamiltoniaia imperturbata al tempo t.
Serie di Dyson e probabilità di transizione.
Perturbazione costante e Regola d’oro di Fermi.
Perturbazione armonica.
Particelle identiche, bosoni e fermioni.
Atomo di elio.
Operatori tensoriali.
Operatori tensoriali cartesiani ed operatori tensoriali irriducibili-
Operatori tensoriali sferici e loro proprietà.
Regola di selezione m.
Teorema di Wigner-Eckart.
Teorema della proiezione.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Insegnamento: Metodi Fisici per la biomedicina (Parte A e parte B)
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002080 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/07
Docente Responsabile: BARTUCCI Rosa
Eventuali altri docenti coinvolti:
SANTANIELLO Anna e GUZZI Rita
Orario di ricevimento: alla formulazione dell‟orario del II semestre
Crediti Formativi (CFU): 10
Ore di lezione: 56 Ore riservate allo studio individuale: 158
Ore di Laboratorio: 36
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni + esercitazioni
+ laboratorio
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): discussione tesina e orale
Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza delle grandezze fisiche specialistiche, e delle
principali problematiche fisiche e metodologie di misura, correnti e di sviluppo, nel settore
biomedicale.
Programma/Contenuti:
Parte A
Principi fisici, strumentazione e applicazioni di tecniche di indagine d‟uso corrente in terapia e
diagnostica biomedica.
Imaging molecolare magnetico e ottico.
Materiali biomimetici in drug-delivery.
Parte B
Principi di dosimetria della radiazione ionizzante e non ionizzante. Principali materiali e metodi
dosimetrici clinici e sanitari, con alcune applicazioni innovative. Tipi di terapia con la radiazione.
La valutazione del rischio da radiazione.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
Insegnamento: Quantizzazione dei Campi e Statistiche Quantiche
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002069 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/02
Docente Responsabile: ROSSI Marco
Eventuali altri docenti coinvolti: SINDONA Antonello
Orario di ricevimento: Martedi 14.30-16.30 Mercoledi 14.30-16-30
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di corso: 1
Propedeuticità:
I contenuti dei corsi seguenti sono propedeutici al corso in oggetto:
1) Elettromagnetismo e laboratorio
2) Fenomeni ondulatori e laboratorio
3) Meccanica superiore
4) Meccanica quantistica 1
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni + Esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione Seminario e prova orale
Risultati di apprendimento attesi: Familiarità con la teoria quantistica di sistemi di molte
particelle e del campo elettromagnetico e con la meccanica statistica quantistica.
Programma/Contenuti:
1. Richiami di meccanica quantistica:
a) oscillatore armonico, oscillatori accoppiati
b) calore specifico dei solidi cristallini e fononi
c) modello di Heisenberg e onde di spin
2. Teoria quantistica della radiazione:
a) quantizzazione del campo elettromagnetico
b) processi di emissione, assorbimento e scattering
c) Lamb shift
d) Effetto Casimir
3. Seconda quantizzazione del campo di materia
a) quantizzazione canonica del campo di Schroedinger
b) bosoni e fermioni liberi
c) potenziali e diagrammi di Feynman
4. Meccanica statistica quantistica
a) matrice densità
b) teoria quantistica degli ensembles
c) entropia di Von Neumann
d) gas di fermioni e bosoni liberi
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): Nessuna
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
1) J.J. Sakurai, „Meccanica quantistica moderna‟, ed. Zanichelli
2) R. Feynman, „Statistical Mechanics‟, ed. Addison Wesley
3) C. Cohen Tannoudji et al. „Photons and atoms‟, ed. Addison Wesley
4) W. Greiner, „Quantum mechanics, special chapters‟, ed. Springer
5) R.K.Pathria, „Statistical mechanics‟, ed. Elsevier
6) M. Kardar, „Statistical physics of particles‟, ed. Cambridge
Insegnamento: STRUTTURA DELLA MATERIA
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002071 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/03
Docente Responsabile: PIPERNO Francesco
Eventuali altri docenti coinvolti:
Orario di ricevimento: Giovedì ore 15:00
Crediti Formativi (CFU): 5
Ore di lezione: 32 Ore riservate allo studio individuale: 81
Ore di Laboratorio: 12
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni +
Esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): Una prova d‟accertamento a metà corso, prova
finale scritta ed orale.
Risultati di apprendimento attesi:
Familiarità con la descrizione della materia in termini d‟azione caratteristica; capacità di usare
l‟azione,questa grandezza che unifica la Fisica, in termini euristici
Programma/Contenuti:
Breve storia del concetto d‟azione. L‟equazione di H-J ricostruisce la fisica newtoniana come
azione caratteristica. L‟equazione di Schrodinger ed il potenziale quantistico. Il principio
d‟indeterminazione e l‟effetto Tunnel. Sistemi ad un quantone: l‟atomo ed il nucleo dell‟idrogeno.
Atomi complessi.Molecole semplici. Sistemi a più guantoni:fermioni e bosoni. Metalli,pianeti e
nane bianche. Stelle instabili. Fluidi bosonici e condensazione bosonica. Superconduttori. Il nuovo
dualismo tra bosoni e fermioni raffrntato con l‟antico tra onda e particella.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
osservazione ad occhio nudo del cielo stellato,ogni mercoledì al tramonto
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia:
1) Dispense tratte dalle lezioni reperibili in rete sul sito del Dipartimento di Fisica;2) Feynman et
al. :Lectures on Physics,vol.3, Ma:Addison-Wesley; Landau et al. : Quantum Mechanics, Oxford:
Pergamon Press; Lévy-Leblond et al.: Quantics. Rudiments of Quantum Physics,
Amsterdam:North-Holland.
Insegnamento: Teoria dei campi (Parte A e Parte B)
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale):
Fisica Magistrale
Codifica: 27002087 SSD (Settore scientifico disciplinare): FIS/02
Docente Responsabile: FIORE Roberto
Eventuali altri docenti coinvolti: PAPA Alessandro
Orario di ricevimento: secondo appuntamento concordato con gli studenti
Crediti Formativi (CFU): 10
Ore di lezione: 64 Ore riservate allo studio individuale: 162
Ore di Laboratorio: 24
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
Facoltà competente: S.M.F.N.
Lingua d’insegnamento: Italiano
Anno di Corso: 1
Propedeuticità:
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): Lezioni +
Esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Modalità di erogazione (Tradizionale, a distanza, mista): Tradizionale
Metodi di valutazione (prova scritta, orale, ecc): orale
Risultati di apprendimento attesi:
conoscenza della teoria, come da contenuti del programma svolto, in vista della descrizione dei
fenomeni della Fisica delle Particelle Elementari
Programma/Contenuti:
Teoria dei campi liberi relativistici, classica e quantistica – Campo scalare reale – Campo scalare
complesso – Campo elettromagnetico – campo di Dirac – Propagatori – Sezione d‟urto –
Elettrodinamica quantistica – Regole di Feynman – Correzioni radiative in Elettrodinamica
quantistica – costante di accoppiamento “running” – Momento magnetico anomalo dell‟elettrone
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?a=3
Il calendario delle prove d’esame:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=96&sa=5
Bibliografia: