Questo insegnamento ha lo scopo di fornire gli elementi per una conoscenza di base delle scoperte scientifiche e delle teorie nate fra la fine del 1800 e l'inizio del 1900  con particolare riferimento alla Relatività e alla Meccanica Quantistica.

01. Introduzione
01.01 Operatori differenziali: nabla, gradiente, divergenza, rotore
01.02 Tensori
01.03 Equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale.

02. Fisica Moderna
02.01 Scoperta della radioattività
02.02 Scoperta dell'elettrone
02.03 Legge del corpo nero e l'ipotesi di Planck
02.04 Effetto fotoelettrico 
02.05 Raggi X
02.06 Diffrazione di raggi X
02.07 Effetto Compton
02.08 Struttura dell'atomo

03. Relatività ristretta
03.01 Postulati della relatività ristretta
03.02 Dilatazione dei tempi
03.03 Effetto Doppler per la luce
03.04 Contrazione delle lunghezze
03.05 Trasformazioni di Lorentz
03.06 Spazio-tempo di Minkowski
03.07 Invarianza relativistica delle equazioni di Maxwell

04 Relatività generale
04.01 Il principio di equivalenza e la relatività generale
04.02 Il tensore metrico
04.03 Il tensore di Ricci
04.04 Il tensore energia-impulso
04.05 La costante cosmologica
04.06 Equazione di campo di Einstein
04.07 Le onde gravitazionali

05. Meccanica quantistica 
05.01 Particelle e onde
05.02 Onde di de Broglie
05.03 Energia delle particelle elementari e fotoni
05.04 Spettri atomici
05.05 Livelli energetici e spettri
05.06 Equazioni d'onda
05.07 Equazione di Schroedinger
05.08 Particelle confinate
05.09 Principio di indeterminazione di Heisemberg
05.10 Riflessione trasmissione da una barriera di potenziale
05.11 Effetto tunnel
05.12 Oscillatore armonico
05.13 Equazione di Schroedinger per l'atomo di idrogeno
05.14 Numeri quantici
05.15 Effetto Zeeman
05.16 Spin
05.17 Momento angolare totale
05.18 Accoppiamento LS

Nessuna propedeuticità è richiesta

Conoscenza e comprensione  (knowledge and understanding):

Gli studenti saranno in grado di comprendere e risolvere problemi di Fisica Moderna di livello adeguato al numero di ore di lezioni impartite. 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding):

Lo studente sarà in grado di applicare le leggi della fisica moderna a semplici problemi di meccanica quantistica e relatività.

Autonomia di giudizio (making judgements):

Lo studente sarà in grado di applicare le proprie conoscenze anche a problemi e situazioni non discussi in classe.

Abilità comunicative (communication skills):

Gli studenti saranno invitati  durante l'intera durata del corso ad intervenire con domande durante la lezione in classe, a partecipare a discussioni di approfondimento e ad affinare le proprie capacità di esposizione.

Alla fine del corso gli studenti saranno capaci di presentare e discutere problemi di Fisica Moderna con linguaggio e formalismo matematico appropriato per gli argomenti trattati.

Capacità di apprendimento (learning skills)

Le conoscenze acquisite dagli studenti alla fine del corso li renderanno capaci di risolvere problemi non precedentemente affrontati in Relatività e Meccanica Quantistica.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

I dettagli sulle attività di supporto predisposto dal docente in aggiunta ai testi consigliati e le comunicazioni del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Modalità didattiche

Lezioni teoriche ed applicazioni

Linsegnamento viene erogato in modalità mista, ovvero le lezioni si svolgono in presenza in aula e vengono simultaneamente trasmesse a distanza allinterno della piattaforma Moodle.

Non sono previste prove intermedie. Le prove di accertamento sono uguali per studenti frequentanti e non frequentanti.

Obblighi

Sebbene fortemente consigliata, la frequenza non è obbligatoria

Testi di studio

Arthur Beiser, "Concepts of Modern Physics", International Student Edition, Singapore, 1984

Cesare Rossetti, "Rudimenti di Meccanica Quantistica", Levrotto & Bella editori, 2011.

Robert Resnick, "Introduzione alla relatività ristretta", Casa editrice Ambrosiana, Milano, 1983 Capitolo sesto: Relatività ed elettromagnetismo

Bernard Schutz, "A first course in general relativity", Cambridge University Press, 2022

Modalità di
accertamento

Prova solo orale. 

La prova solo orale consta di tre domande (teoriche o applicazioni) su parti diverse del programma. Ad ogni domanda viene assegnato un punteggio da 0 a 10 per un massimo di 30. La prova viene valutata, pertanto, in trentesimi e si ritiene superata con un punteggio minimo di 18/30.

Per l'accertamento della conoscenza della disciplina da parte della studentessa/dello studente si valuterà:

Conoscenza dei concetti:

  descrive approssimativamente i concetti e ha scarsa comprensione degli stessi (insufficiente)
  descrive accettabilmente i concetti e ha una accettabile  comprensione degli stessi (sufficiente)
  descrive precisamente i concetti e ha una buona comprensione degli stessi (buono)
  descrive perfettamente i concetti e ha piena comprensione degli stessi (eccellente)

Applicazione di tecniche e procedure:
  ha una conoscenza approssimativa delle tecniche per la risoluzione di casi studio (insufficiente)
  ha una conoscenza delle tecniche accettabile e una accettabile capacità di applicazione (sufficiente)
  ha una buona conoscenza delle tecniche e una buona capacità di applicazione (buono)
  ha una ottima conoscenza delle tecniche e una ottima capacità di applicazione (ottimo)

Padronanza di linguaggio scientifico:
                 si esprime con un linguaggio comune, non scientifico (insufficiente)
                 dimostra proprietà di linguaggio limitata. Usa solo pochi termini specifici (sufficiente)
  dimostra buona capacità di    espressione  e usa un buon numero di termini specifici (buono)
  dimostra ottima proprietà di linguaggio (eccellente)

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Vedi studenti frequentanti

Obblighi

Vedi studenti frequentanti

Testi di studio

Vedi studenti frequentanti

Modalità di
accertamento

Vedi studenti frequentanti

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.