PROGRAMMA DEL CORSO DI COMPLEMENTI DI FISICA 1
1. LA CRISI DELLA FISICA CLASSICA E GLI ESPERIMENTI CHE HANNO
PORTATO ALLA MODERNA MECCANICA QUANTISTICA: Lo Spettro delle
Lampade, L'effetto fotoelettrico, Il corpo Nero.
2. LA TEORIA ATOMICA: DA DEMOCRITO AL MODELLO DI BOHR partendo
dalla teoria atomica di Democrito si passa al modello di Thomson fino al Modello
planetario di Rutherford per poi approdare all’atomo di Bohr. Anche in questa
trattazione grande attenzione e’ dedicata agli esperimenti quali l’esperimento di
Thomson, l’esperimento di Faraday, l’esperimento di Millikan, l’esperimento di
Rutherford fino all'esperimento di Frank & Hertz.
3. I PRINCIPI DELLA MECCANICA QUANTISTICA: duplice natura corpuscolareondulatoria della materia, principio di indeterminazione di Heisenberg, l’eq. di
Schroedinger, funzioni d’onda per potenziali semplici.
4. L'ATOMO DI IDROGENO
5. L'EFFETTO SPIN-ORBITA (definizione di Momento di Dipolo e sua interazione
con un Campo Magnetico esterno, Esperimento di Stern-Gerlach, Spin
dell’elettrone, Effetto Spin-Orbita) E GLI ATOMI A PIU’ ELETTRONI
(Impostazione del problema, Approssimazione di Campo Centrale e Funzioni
d’onda come Determinanti di Slater)
6. L'INTERAZIONE RADIAZIONE/MATERIA: i modi della radiazione
elettromagnetica, i coefficienti di Einstein per le transizioni di assorbimento ed
emissione, la radiazione come perturbazione del sistema atomico
PROGRAMMA DEL CORSO DI COMPLEMENTI DI FISICA 2
1.
LO STUDIO DELLE MOLECOLE (Impostazione del Problema,
Approssimazione di Born-Oppenheimer, Spettri RotoVibrazionali delle
Molecole Biatomiche, Calcolo degli stati elettronici nel caso della Molecola di
H2+).
2.
LA SIMMETRIA DEI SOLIDI CRISTALLINI (Introduzione alla fisica dello
stato solido con alcuni esperimenti: crescita di cristalli; diffrazione a raggi x
in monocristalli)
3.
GLI ELETTRONI IN UN POTENZIALE PERIODICO (Dalle molecole ai solidi,
stati permessi per l’elettrone, la struttura a bande nei metalli: elettrone
‘quasi’ libero, gli isolanti, i semiconduttori)
4.
LE VIBRAZIONI NEI CRISTALLI (Il calore specifico nei solidi)
5.
LA FISICA NUCLEARE (Cenni sugli ordini di grandezza della fisica nucleare,
esperimento della camera a nebbia per visualizzare i raggi cosmici)
Modalità dell’esame
Come preannunciato la verifica individuale consiste nella redazione di una breve
relazione su uno degli argomenti proposti durante i corsi di Complementi di Fisica 1 e 2.
La relazione (di non più di tre facciate foglio protocollo) dovrà illustrare ad esempio:
le motivazioni della scelta dell’argomento
la struttura della lezione (schematicamente)
la possibile collocazione nel ciclo scolastico
gli obiettivi formativi da conseguire, i punti essenziali, quelli facoltativi
le difficoltà che ci si aspetta di incontrare e le eventuali strategie di
risoluzione.
ulteriori considerazioni didattiche
Nell’ultima lezione gli elaborati verranno discussi singolarmente
