Complementi di Fisica Teorica

Docente: Daniele Dominici
Dipartimento di Fisica e Astronomia

orario di ricevimento:  merc. 16-18
 

PROGRAMMA

1. Campi di spostamento: onde elastiche e fononi
• 1.1 Introduzione
• 1.2 Catena lineare e onde unidimensionali
• 1.2.0 Modi propri di una catena lineare 1D
• 1.2.1 Significato fisico dei modi propri – Limite Continuo
• 1.2.2 Densità degli stati
• 1.2.3 Principio di Azione e Hamiltoniana
• 1.2.4 Ampiezze dei modi
• 1.3 Sviluppo in modi propri
• 1.3.1 Quantizzazione dei fononi
• 1.3.2 Stato fondamentale del sistema
• 1.3.3 Energie di eccitazione e fononi
• 1.3.4 Lo spazio di Fock
• 1.4 Generalizzazione del modello da 1D a 3D
• 1.4.1 Generalizzazione
• 1.4.2 Quantizzazione dei fononi in 3D

2. Campo Elettromagnetico. Fotoni
• 2.1 Equazioni di Maxwell, Gauge di Lorentz e di Coulomb
• 2.1.1 Introduzione
• 2.1.2 Gradi di libertà
• 2.1.3 Potenziali
• 2.2 Funzioni di Green
• 2.3 Lagrangiana e Hamiltoniana del Campo in Gauge di Coulomb
• 2.4 Sviluppo in Modi Propri. Fotoni
• 2.5 Stati coerenti
• 2.6 Effetto Casimir

3. Interazione Radiazione-Materia
• 3.1 Processi elementari
• 3.2 Evoluzione temporale
• 3.3 Evoluzione temporale in Rappresentazione di Interazione
• 3.4 Regola d'oro di Fermi
• 3.5 La serie perturbativa della matrice di transizione
• 3.6.1 Transizioni di emissione e assorbimento
• 3.6.2 Argomento di Einstein
• 3.6.3 Approssimazione di Dipolo
• 3.7 Spettro di Emissione spontanea e vita media
• 3.8 Effetto Fotoelettrico
• 3.9 Emissione di Multipolo
• 3.10 Effetto Cherenkov
• 3.11 Diffusione della luce: Scattering Thomson
• 3.12 Scattering Raman

4. Condensazione di Bosoni e Superfluidità
• 4.1 BEC
• 4.2 Campo Bosonico di Schroedinger
• 4.3 Modello di Landau del condensato con interazioni
• 4.4 Termodinamica della teoria di Landau
• 4.5 Superfluidità e Rottura della Simmetria

5. Equazione di Dirac
• 5.1 Introduzione, storia e primi risultati
• 5.2 Soluzioni dell'equazione libera
• 5.3 Soluzioni in campo esterno nel limite non Relativistico
• 5.4 Caso interazione EM forte – Paradosso di Klein
• 5.5 Caso relativistico – Covarianza relativistica
• 5.6 Il campo di Dirac. Sviluppo in Modi Propri
• 5.7 Quantizzazione di Fermi. Spin e Statistica. Antiparticelle
• 5.8 Gas di Fermi degenere
• 5.9 Collegamento fra a e b attraverso la Coniugazione di Carica
• 5.10 Equazione di Dirac nel limite di massa nulla: equazione e campo di Weil
• 5.11 Particella di Maiorana
• 5.12 Interazioni nella teoria del campo di Dirac
• 5.13 Predizioni della QED: Lamb Shift con Argomento di Bethe

MODALITA' DI ESAME
L'esame consiste in una prova orale.

Bibliografia

Dispense   Prof. M. Ciafaloni, a cura di L. Fedeli, J. Giacomelli, L. Lolli
                 Prof. M. Ciafaloni  a cura di F. Bernardini
                 Prof. R. Casalbuoni, Quantum Field Theory
 
Libri:  F. Mandl and G. Shaw, Quantum Field Theory, John Wiley and Sons 1984
           S. J. Chang, Introduction to Quantum Field Theory, World Scientific 1990