PROGRAMMI PER GLI INSEGNAMENTI EX DM 270
LAUREA MAGISTRALE II ANNO
Nome Corso: Cosmologia e Astrofisica (6CFU)
Docente: L. De Cesare
Programma del corso:
Cosmologia relativistica: Cosmologia newtoniana. Il principio cosmologico. Il postulato di Weyl.
Cosmologie relativistiche. I modelli cosmologici nella classificazione di Bianchi. Modelli cosmologici
di Friedmann. Modello di de Sitter. Struttura conforme degli spazi-tempo di Robertson-Walker.
Struttura conforme dello spazio-tempo di de Sitter. L’inflazione. Il principio antropico.
Astrofisica: Introduzione all’astrofisica stellare. Misure di distanze e grandezze stellari. Spettri stellari e
classificazioni spettrali delle stelle. Diagrammi HR e loro interpretazione evolutiva. Scale dei tempi
stellari. Equazioni della struttura stellare ed equazioni costitutive. Fisica della materia negli interni
stellari (Equazioni di stato della materia stellare, fisica termonucleare e produzione di energia negli
interni stellari). Equazioni dell’evoluzione stellare. Stadi finali dell’evoluzione stellare. Fisica delle
stelle compatte (nane bianche, stelle di neutroni, Buchi neri, stelle ad energia oscura).
Nome Corso: Teoria dei Campi (6 CFU)
Docente: L. Mercaldo
Programma del corso:
Gruppo di Lorentz e sue rappresentazioni : scalari, spinori, vettori, ... Gruppo di Poincaré. Teoria
lagrangiana dei campi relativistici classici. Simmetrie e leggi di conservazione: teorema di Noether.
Quantizzazione canonica dei campi. Le particelle come quanti dei campi. L’oscillatore armonico
semplice come campo e sua quantizzazione. Campo di Klein-Gordon e sua quantizzazione (particelle di
Higgs). Campo di Maxwell e sua quantizzazione ( fotoni ). Campo di Dirac e sua quantizzazione
(elettroni, positroni, . . .). Campi interagenti. Matrice S. Teoria perturbativa. Teorema di Wick.
Diagrammi di Feynman. Elettrodinamica quantistica. Sezioni d’urto. Scattering Compton. Scattering
Moeller. Scattering Bhabha. Produzione ed annichilazione di coppie.
Bremsstrahlung. Correzioni radiative. Rinormalizzazione (cenni ).
Nome Corso: Teoria delle Interazioni Fondamentali (6 CFU)
Docente: G. Vitiello
Programma del corso:
Simmetria e leggi di conservazione. Introduzione alle teorie di gauge. Grafici di Feynmann elementari e
sezione d'urto. Cenni di QED finalizzati all'introduzione al modello standard delle particelle elementari.
Campi di Yang e Mills.
Interazione debole. Rottura spontanea della simmetria e meccanismo di Higgs. Unificazione delle
interazioni deboli ed em. Modello standard. Introduzione alla cromodinamica quantistica. Soluzioni
solitoniche, vortici, monopoli, istantoni. Grande unificazione. Modello SU(5).
Nome Corso: Metodi sperimentali per la fisica della materia (6CFU)
Docente: da definire
Programma del corso:
Principali tecniche di indagine per la fisica della materia: tecnologie di deposizione di film sottili.
Meccanismi di nucleazione e di crescita di film sottili. Tecnologie e strumentazioni criogeniche,
Termometri. Sorgenti di radiazione e loro caratteristiche. Tecniche di diffrazione X.
Tecniche di microscopia elettronica ( SEM, EDS e TEM) e proprietà delle superfici: imaging AFM.
Tecniche di misura DC ed AC delle proprietà magnetiche. Cenni spettroscopie ottiche, di luce di
sincrotrone e mediante neutroni.
Nome Corso: Fisica dei sistemi a molti corpi (6 CFU)
Docente: L. De Cesare
Programma del corso:
Rappresentazione dei numeri di occupazione o seconda quantizzazione. Teoria della risposta lineare. Funzioni
di Green a due tempi in fisica della materia. Funzioni di correlazione e osservabili termodinamiche. Metodo
delle equazioni del moto. Metodo delle densità spettrali. Funzioni di Green di Matsubara. Sviluppi perturbativi
e diagrammi di Feynman. Calcoli perturbativi di osservabili termodinamiche. Equazioni di Dyson. Modelli di
spin e teoria quantistica del magnetismo in termini delle funzioni di Green a due tempi. Liquidi quantistici
Nome Corso: Fisica degli stati condensati (6 CFU)
Docente: M. Salerno
Programma del corso:
Formalismo di seconda quantizzazione e quantizzazione di campi classici. Interazione buca-elettrone.
Eccitoni di Wannier ed eccitoni di Frenkel. Derivazione dell’hamiltoniana di Frohlich per cristalli polari
e per metalli. Interazione elettrone-fonone. Processi di emissione spontanea e stimolata di fononi.
Polarone. Funzione d’onda polaronica nel limite di weak coupling. Superconduttività. Teoria di
Bardeen-Cooper-Schrieffer. Interazione efficace attrattiva mediata dai fononi. Problema di Cooper.
Funzione d’onda BCS. Soluzione del modello ed equazione di gap. Eccitazioni elementari e
trasformazione di Bogolubov. Equazione di gap a temperatura finita. Calcolo del calore specifico di un
superconduttore. Evidenze sperimentali del gap energetico ed effetto Josephson. Cenni alla
superconduttività ad alta Tc. Derivazione dell’Hamiltoniano di Hubbard e soluzione di campo medio.
Limite di strong coupling e derivazione dell’hamiltoniana t-J. Condensazione di Bose-Einstein (BEC).
Temperatura di BEC per un gas intrappolato in 3D. Gas uniforme di bosoni debolmente interagenti.
Equazione di Gross-Pitaevskii e approssimazione di Thomas-Fermi. Condensati di Bose-Einstein in
reticoli ottici. Oscillazioni di Bloch ed effetto Josephson tra condensati. Condensati di specie atomiche
diverse e miscele di Bose-Fermi. Fluidi quantistici. Principali fenomeni legati alla superfluidità. Criterio
di Landau e modello a due fluidi. Teoria microscopica di Feynman. Vortici nell’HeII. Flusso
irrotazionale e velocità critica.
Nome Corso: Fisica Terrestre (6 CFU)
Docente: L. Crescentini
Programma del corso:
Modelli di formazione e raffreddamento della litosfera oceanica. Solidificazione di dicchi. Effetti
termici dell'erosione e della sedimentazione. Sforzi termici. Topografia del fondale marino.
Riscaldamento per attrito sulle faglie: vulcanismo delle catene insulari e fusione sulla superfici di
subduzione. Struttura termica della litosfera in subduzione. Reologie non elastiche. Creeping.
Viscoelasticità. Rilassamento post-sismico. Rimbalzo postglaciale.
Nome Corso: Sismologia (6 CFU)
Docente: P. Capuano
Programma del corso:
Sforzi e deformazioni. Equazioni del moto. Equazione d’onda. Onde di volume e superficiali. Teoria del
raggio. Processi di fratturazione e sorgente sismica. Cinematica e dinamica dei processi sismogenetici.
Interpretazione di sismogrammi. Pericolosità e rischio sismico.
Nome Corso: Analisi dei Dati Geofisici (6 CFU)>>corso disattivato nell’AA 2010-11
Docente:
Programma del corso:
Problemi inversi non lineari. Campionamento dello spazio dei parametri: metodi Monte Carlo, adaptive
simulating annealing, neighbourhood algorithm. Stime di incertezza dei parametri: bootstrapping, NABayes. Test d'ipotesi e scelta del modello migliore. Problemi inversi continui.
Nome Corso: Fisica del vulcanismo (6 CFU)
Docente: R. Scarpa
Programma del corso:
Elementi di vulcanologia fisica. Descrizione dei principali aspetti fisici e fenomenologici relativi agli
apparati vulcanici e alla loro genesi. La struttura dei vulcani e l’identificazione delle camere
magmatiche. Trattazione dei principali metodi per l’identificazione della struttura superficiale e
profonda dei vulcani e dei condotti di alimentazione, con particolare riferimento alla tomografia
geofisica. La sorveglianza dei vulcani. Problema dell’identificazione dei fenomeni precursori delle
eruzioni e il problema dell’early warning. Modelli di esplosione dei vulcani. Problematiche legate al
trasporto del magma e ai meccanismi eruttivi, oltre alle metodologie per simulare tali fenomeni. Il
rischio vulcanico. Problematiche di tipo statistico e predittivo per la stima e la valutazione dei vari tipi
di pericolosità dei fenomeni vulcanici e le metodologie utilizzate per la minimizzazione del rischio
vulcanico.
