- I limiti della fisica classica Breve rassegna della meccanica newtoniana e dell'elettromagnetismo classico. Radiazione di corpo nero, capacità termica dei solidi, effetto fotoelettrico, scattering Compton. Aspetti ondulatori delle particelle: Ipotesi di De Broglie, diffrazione di elettroni da un cristallo. Atomo di idrogeno e il modello di Bohr. - Operatori Proprietà matematiche degli operatori, autofunzioni e autovalori degli operatori. Operatori Hermitiani, ortogonalità delle autofunzioni di un operatore Hermitiano, normalizzazione e completezza delle autofunzioni. Operatore hermitiano aggiunto. Notazione Dirac. - I postulati di base della meccanica quantistica Valore medio di una grandezza osservabile, relazioni di commutazione per gli operatori di quantità di moto e posizione, operatori di commutazione e loro autofunzioni. Significato della funzione d'onda di stato. Pacchetti d'onda gaussiani. Autofunzioni dell'operatore energia, l'equazione di Schrodinger indipendente dal tempo. Il principio di indeterminazione. Esempi. - Problemi di autovalori di energia unidimensionale Buca di potenziale infinita, buca di potenziale finita, barriera di potenziale finita. Effetto Tunnel. L'oscillatore armonico, gli operatori di creazione e annientamento. - Momento angolare di Spin L'esperimento Stern-Gerlach, i sistemi Spin ½, gli operatori di spin e le relazioni di commutazione. Formalismo di Pauli. Stati puri e misti. - Formulazione matriciale della meccanica quantistica Alcune proprietà della matrice di base, diagonalizzazione della matrice, rappresentazioni di operatori come matrici, derivazione di autofunzioni e autovalori di un operatore mediante il metodo della matrice. - La meccanica quantistica del momento angolare Operatori di momento angolare, autofunzioni e autovalori, armoniche sferiche. Elementi di matrice degli operatori del momento angolare, aggiunta di momenti angolari. Particelle in campi di potenziale sferici simmetrici, l'atomo di idrogeno. Introduzione alla teoria perturbativa indipendente dal tempo. - Concetti di base di meccanica statistica Spazio delle fasi, Distribuzioni di Boltzmann, Fermi-Dirac e Bose-Einstein. Esempi.

A. Yariv, “An Introduction to Theory and Applications of Quantum Mechanics”, DOVER N. Zettili, “Quantum Mechanics: Concepts and Applications”, Wiley J.J Sakurai, “Modern Quantum Mechanics” Addison Wesley D.J. Griffiths, “Introduction to Quantum Mechanics” Cambridge University Press

Strutture reticolari. Modello di singolo elettrone. Moto degli elettroni in un solido. Semiconduttori. Processi di emissione. Fononi. Conduzione nei solidi.

Slide del docente. C. Kittel - Introduction to solid state physics. "Fisica dello Stato Solido" - dispense del prof. M. Giura