FISICA DELLA MATERIA CON ESERCITAZIONI MOD.1: FISICA ATOMICA

A.A. di erogazione 2020/2021
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in Fisica
 (A.A. 2018/2019)
Anno di corso: 
3
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISICA DELLA MATERIA (FIS/03)
Crediti: 
5
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
40
Dettaglio ore: 
Lezione (40 ore)

1) Richiami di termodinamica. Richiami di teorie cinetiche ed elementi di fisica statistica classica. Ipotesi di ergodicita'. Teoria degli insiemi rappresentativi. Teorema di equipartizione. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Collisioni, sezioni d'urto e libero cammino medio. Coefficienti del trasporto nei gas. Moto Browniano. Transizioni di fase. Modello di Ising ed approssimazione di campo medio (16 h).
2) Concetto di instinguibilita' e conseguente generalizzazione delle statistiche classiche: Maxwell—Boltzmann, Bose-Einstein, Fermi--Dirac. Limite classico. Radiazione in equilibrio con la materia: fotoni. Condensazione di Bose-Einstein. Calore specifico dei solidi (Einstein e Debye): fononi. Gas elettronico degenere: energia di Fermi, pressione di degenerazione, calore specifico 8 h).
3) Richiami sull'interazione radiazione-materia in fisica classica. Richiami di fisica quantistica: teoria del momento angolare, atomo di idrogeno (6 h).
4) Assorbimento ed emissione di radiazione, regola d'oro di Fermi. Coefficienti di Einstein. Effetto Zeeman. Spin dell'elettrone. Effetti relativistici: interazione spin-orbita. Struttura fine delle righe di emissione. Lamb shift. Effetto Zeeman anomalo. (8 h)
5) Struttura atomica. Atomi a piu' elettroni: atomo di elio. Campo autoconsistente (2h)

Questo corso e' essenzialmente basato su lezioni frontali in cui tutti gli argomenti vengono presentati in dettaglio, incluse le derivazioni matematiche.
Alla fine di ogni gruppo di argomenti, precedentemente dettagliati, verranno proposti alcuni esercizi. La settimana successiva il docente rendera' disponibili sul sito e-learning le soluzioni

Lo studente potra' trovare il meteriale esposto nei seguenti testi:
F. Reif: Fundamentals of Statistical and Thermal Physics
oppure
K.Huang: Introduction to statistical physics.
B.H. Bransden, C.J. Joachain: Physics of Atoms and Molecules

Sono inoltre disponibili testi a livello leggermente piu' elementare, che trattano i principali argomenti del corso:
R.M. Eisberg, R. Resnick: Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles
J.J. Brehm, W.J. Mullins: Introduction to the Structure of Matter: A Course in Modern Physics

Il docente e' disponibile per chiarimenti su appuntamento. L'e-mail del docente e':
alberto.parola@uninsubria.it