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Struttura della materia (G. Benedek)


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STRUTTURA DELLA MATERIA (G. Benedek)


Primo modulo (4 CFU – 3o anno, I sem.)




  1. Statistiche quantistiche: bosoni e fermioni, statistiche di Bose Einstein e di Fermi-Dirac, il gas di Fermi (BJ-QM, 14.4-8)




  1. Effetti relativistici negli atomi a un elettrone: struttura fine e iperfine, Lamb shift (BJ, Cap. 5 + App. 7)




  1. Interazione degli atomi a un elettrone con campi esterni elettrici e magnetici: effetto Stark ed effetto Zeeman (BJ, Cap. 6)




  1. Atomi a molti elettroni : l’approssimazione di campo centrale, il sistema periodico degli elementi, il metodo Hartree-Fock, l’atomo di Thomas-Fermi, schemi di accoppiamento L-S e j-j, la teoria del funzionale densitá (BJ, Cap.8)




  1. Atomi a molti elettroni: regole di selezione per le transizioni di dipolo elettrico, spettroscopia degli atomi alcalini e alcalino-terrosi, multipletti, spettroscopia X (BJ, parti del Cap. 9)




Secondo modulo (4 CFU – 3o anno, II sem.)




  1. La struttura delle molecole: approssimazione di Born-Oppenheimer, struttura elettronica della molecola biatomica, stati vibrazionali e rotazionali della molecola biatomica, lo spin elettronico e i casi di Hund, molecole poliatomiche (BJ, Cap. 10, oppure AF, Cap. 8.1-11)




  1. Spettroscopia molecolare: spettri elettronici e roto-vibrazionali della molecola biatomica, effetti dello spin nucleare (BJ, parti del Cap. 11, oppure AF, parti dei Cap. 10 e 11)



  1. Interazione di van der Waals (BJ-QM, 16.1)




  1. La struttura elettronica dei solidi: bande di energia, masse effettive, elettroni e lacune, elementi di fisica dei semiconduttori, nanostrutture (BJ-QM, 16.1-3 e AF, Cap. 8.12-14),




  1. Applicazioni della fisica atomica e molecolare: maser e laser, atomi in campi laser intensi, raffreddamento laser e intrappolamento di atomi neutri, la condensazione di Bose-Einstein; risonanza magnetica (BJ, parti dei Cap. 15 e 16)




Testo di riferimento:

  • BJ = B. H. Bransden & C. J. Joachain: Physics of Atoms and Molecules – 2nd ed. (Harlow – Prentice Hall, 2003)




Testi complementari (solo per alcune parti del programma non coperte da BJ o in alternativa a BJ):

  • BJ-QM = B. H. Bransden & C. J. Joachain, Quantum mechanics (Pearson Education Ltd. 2000)

  • AF = P. W. Atkins & R. S. Friedman: Molecular Quantum Mechanics (Oxford University Press, New York, 2005)




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