Acquisire una conoscenza strutturata di vari argomenti di fisica moderna e delle loro applicazioni pratiche.
Prerequisiti
Concetti di Meccanica, Termodinamica, Elettromagnetismo e Relatività ristretta usualmente acquisiti nel corso della laurea triennale in Matematica.
Metodi didattici
Lezione orale e discussione, con l'ausilio di materiali didattici proiettati.
Verifica Apprendimento
Esame orale. La verifica consiste in tre domande: la prima relativa all'argomento 1) del programma; la seconda agli argomenti 2) o 3): la terza agli argomenti 4), 5) o 6).
Testi
Testo: Stephen T. Thornton, Andrew Rex, Carol E. Hood - Modern Physics for Scientists and Engineers - Cengage Learning; 5a edizione (2020). Giovanni Mastrogiovanni, Gianluca Introzzi - Un'introduzione elementare alla meccanica quantistica - Amazon; 2a edizione (2024)
Contenuti
1) RELAZIONI D'INDETERMINAZIONE: Esperimento mentale del microscopio, Indeterminazione intrinseca X-P. Indeterminazione intrinseca E-t, Diffrazione e indeterminazione intrinseca, Esempi e applicazioni, Misure di posizione X e quantità di moto P, Indeterminazione operazionale X-P, Indeterminazioni universali X-P, Indeterminazione operazionale E-t - 2) FISICA STATISTICA: Introduzione storica, La distribuzione delle velocità di Maxwell, Teorema d'equipartizione, Statistiche classiche e quantistiche, Statistica di Fermi-Dirac, Statistica di Bose-Einstein - 3) STRUTTURA ATOMICA: Il modello atomico di Thomson, Il modello atomico di Rutherford, Scattering di Rutherford, il modello atomico planetario, il modello atomico di Bohr, successi e limiti del modello di Bohr, spettri X caratteristici e numero atomico, eccitazioni atomiche con elettroni, Struttura atomica e tavola periodica, Momento angolare totale, Effetto Zeeman normale, Effetto Zeeman anomalo - 4) NUCLEO ATOMICO: Scoperta del neutrone, Proprietà nucleari, Il deutone, Forze nucleari, Stabilità nucleare, Decadimenti radioattivi, Decadimenti alfa. beta e gamma, Nuclidi radioattivi - 5) INTERAZIONI NUCLEARI: Reazioni nucleari, Cinematica delle reazioni, Meccanismi di reazione, Fissione nucleare, Reattori a fissione, Fusione nucleare, Applicazioni dell'energia nucleare - 6) FISICA DELLE PARTICELLE: Scoperte iniziali, Interazioni fondamentali, Classificazione delle particelle, Simmetrie e leggi di conservazione, Quark, Famiglie di particelle elementari, Il modello standard, Oltre il modello standard, Acceleratori di particelle.
