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Fisica Teorica
incontro con le matricole
Pavia, 6 ottobre 2009
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 1 / 19
alla fine dell’Ottocento:
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 2 / 19
oggi:
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 3 / 19
comportamento particellare della luce
λ′− λ =
h
mc(1 − cos θ)
A.H Compton e A.W. Simon, Phys. Rev. 26 (1925) 289
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 4 / 19
comportamento ondulatorio delle particelle
A. Tonomura et al., Am. J. Phys. 57 (1989) 117
E = 50 kV → λ = 0.054 A
N=10
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 5 / 19
comportamento ondulatorio delle particelle
A. Tonomura et al., Am. J. Phys. 57 (1989) 117
E = 50 kV → λ = 0.054 A
N=100
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 6 / 19
comportamento ondulatorio delle particelle
A. Tonomura et al., Am. J. Phys. 57 (1989) 117
E = 50 kV → λ = 0.054 A
N=3.000
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 7 / 19
comportamento ondulatorio delle particelle
A. Tonomura et al., Am. J. Phys. 57 (1989) 117
E = 50 kV → λ = 0.054 A
N=20.000
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 8 / 19
comportamento ondulatorio delle particelle
A. Tonomura et al., Am. J. Phys. 57 (1989) 117
E = 50 kV → λ = 0.054 A
N=70.000
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 9 / 19
complementarita
W.E. Hill, Puck, Novembre 16 (1915) p. 11
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 10 / 19
complementarita
W.E. Hill, Puck, Novembre 16 (1915) p. 11
“mia moglie e mia suocera”
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 10 / 19
complementarita
W.E. Hill, Puck, Novembre 16 (1915) p. 11
“mia moglie e mia suocera”
ovvero delle osservabili incompatibili
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 10 / 19
complementarita
W.E. Hill, Puck, Novembre 16 (1915) p. 11
“mia moglie e mia suocera”
ovvero delle osservabili incompatibili
cartolina tedesca del 1888
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 10 / 19
un “nuovo elettromagnetismo”
Louis-Victor de Broglie(1892–1987)
Forse un nuovo elettromagnetismo ci fornira leleggi di questa complicata propagazione, ma cisembra di conoscere in anticipo il risultato finale: iraggi dell’onda di fase sono identici ai camminidinamicamente possibili.
L. de Broglie, Compt. Rend. Acad. Sci. 177 (1923) 507–510; 548–550; 630–632
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 11 / 19
il fisico (teorico)
fisico = spettatore
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 12 / 19
il fisico (teorico)
fisico = spettatore fisico = osservatore
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 12 / 19
il fisico (teorico)
fisico = spettatore fisico = osservatore
fisico = interprete
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 12 / 19
Introduzione alla fisica moderna
prof. Sigfrido Boffi
Finalita:comprensione delle motivazioni che hanno portato alla nuova descrizione dei fenomenifisici basata sulla meccanica quantistica; acquisizione degli elementi fondamentali di taledescrizione attraverso l’applicazione dei concetti ad alcuni esempi fisici.
Programma:inadeguatezza della descrizione dei fenomeni fisici alla luce della fisica classica di Newtone Maxwell; concetti fondamentali e metodi teorici elementari basati sulla meccanicaquantistica non relativistica di uso corrente in fisica moderna; analisi degli effettiquantistici in alcuni esempi di fenomeni fisici.
II anno, II semestre, 5/6 cfu
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 13 / 19
Meccanica quantistica
prof. Alberto Rimini
Finalita:acquisizione dei principi e dei metodi teorici della meccanica quantistica non relativisticanecessari per la descrizione dei fenomeni fisici.
Programma:principi della meccanica quantistica non relativistica dei sistemi di particelle prive odotate di spin; applicazione a sistemi fisici semplici; sviluppi formali della teoria; metodiapprossimati e loro applicazione; processi di diffusione, di radiazione e di decadimento.
III anno, I semestre, 10/12 cfu
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 14 / 19
Metodi matematici della fisica I
prof. Franco Salmistraro
Finalita:integrare i programmi dei precedenti corsi di analisi matematica sviluppando la teoriadelle funzioni analitiche ed applicandola al calcolo di integrali curvilinei; fornire i primielementi della teoria degli spazi di Hilbert di dimensione infinita, necessari allo studiodella meccanica quantistica.
Programma:modi di convergenza di successioni di vettori, basi hilbertiane, isomorfismi isometrici,proiezione su sottospazi chiusi, rappresentazione di funzionali lineari continui, primeproprieta degli operatori lineari.
II anno, II semestre, 5/6 cfu
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Metodi matematici della fisica II
prof. Franco Capuzzi
Finalita:fornire gli strumenti distribuzionali, essenziali in molti campi della fisica e dellamatematica e presentare la teoria degli operatori lineari in spazi di Hilbert di dimensioneinfinita.
Programma:nella prima parte del corso si forniscono elementi di teoria delle distribuzioni: operazionisu distribuzioni, rappresentazione come derivate di funzioni continue, trasformate diFourier di distribuzioni temperate, carattere distribuzionale delle funzioni d’onda dellameccanica quantistica;nella seconda parte sono trattati: operatori limitati e non limitati, operatore aggiunto,classi di operatori (simmetrici, autoaggiunti, unitari, isometrici, di proiezione, chiusi),operatori differenziali ed integrali di interesse fisico.
III anno, I semestre, 5/6 cfu
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 16 / 19
vi familiarizzerete con l’opera di grandi matematici . . .
David Hilbert (1862-1943) John (Janos) von Neumann(1903-1957)
Laurent Schwartz(1915-2002)
Sigfrido Boffi (UniPV) fisica moderna incontro matricole - Pavia, 6.10.2009 17 / 19
. . .ma anche di grandi fisici
Max Planck (1858-1947) Albert Einstein (1879-1955) Niels Bohr (1885-1962)
Werner Heisenberg Paul Adrien Maurice Dirac Erwin Schrodinger Wolfgang Pauli
(1901-1976) (1902-1984) (1887-1961) (1900-1958)
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auguri!
per seguirne le orme ...
e poi procedere oltre
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