Fisica Teorica a.a. 2017/2018

Docente: Daniele Dominici
Dipartimento di Fisica e Astronomia

orario di ricevimento:  merc. 16-18

PROGRAMMA

1. Campi di spostamento: onde elastiche e fononi
    Catena lineare e onde unidimensionali
    Lagrangiana  e Hamiltoniana
    Modi propri di una catena lineare
    Limite Continuo
    Quantizzazione della catena, fononi
    Generalizzazione del modello da 1D a 3D

2. Breve review del formalismo covariante
    Equazioni di Maxwell in forma covariante.

    Equazione di Lorentz.
    Lagrangiana di una particella relativistica in interazione elettromagnetica in forma covariante.

3. Campo di Klein Gordon
    Lagrangiana e Hamiltoniana. Sviluppo in modi propri.
    Quantizzazione del campo.
    Teorema di Noether e applicazioni.

4. Campo di Dirac
Introduzione all'equazione di Dirac.
    Soluzioni dell'equazione libera. Proiettori a energia positiva e negativa e di spin
    Proprieta' di covarianza dell'equazione di Dirac
    Interazione elettromagnetica.
    Limite non relativistico equazione di Dirac.
    Sviluppo in Modi Propri e quantizzazione del campo di Dirac. Spin e Statistica.
    Antiparticelle. Parita'. Coniugazione di carica.  
     Decadimento Higgs in due fermioni. Cenni al decadimento del mu.

5. Campo Elettromagnetico.
    Equazioni di Maxwell, Gauge di Lorentz e di Coulomb.
    Lagrangiana e Hamiltoniana del campo in Gauge di Coulomb.
    Sviluppo in Modi Propri. Fotoni.
Stati coerenti.

6. Interazione Radiazione-Materia
    Lagrangiana e Hamiltoniana di un sistema di cariche non relativistiche.
    Rappresentazione di Interazione. Matrice S.
    Regola d'oro di Fermi.
    La serie perturbativa della matrice di transizione.
    Effetto Cherenkov.
    Diffusione della luce: Scattering Thomson, Rayleigh e Raman

7. Superfluidità e Superconduttivita'.
Gas di bosoni liberi e condensazione di Bose Einstein.
    Campo bosonico di Schrodinger.
    Modello di Landau Ginzburg per la superfluidita'.
    Rottura della Simmetria.
    Trasformazione di Bogoliubov.
    Modello di Bogoliubov.
    Superconduttivita'.
    Campo fermionico di Schrodinger.
    Coppie di Cooper e Hamiltoniana BCS.
    Equazione di gap.
    Trasformazione di Bogoliubov.

MODALITA' DI ESAME
L'esame consiste in una prova orale.

Bibliografia

Dispense   Prof. M. Ciafaloni, a cura di L. Fedeli, J. Giacomelli, L. Lolli
                 Prof. R. Casalbuoni, Quantum Field Theory

Libri:  F. Mandl and G. Shaw, Quantum Field Theory, John Wiley and Sons 1984
           J.J. Sakurai, Advanced Quantum Mechanics, Addison Wesley pub. Company, 1967
           R. Casalbuoni, Introduction to Quantum Field Theory, World Scientific Publishing, Singapore 2011
           S. J. Chang, Introduction to Quantum Field Theory, World Scientific 1990
           K. Huang, Statistical Mechanics, Wiley 1987
           E.M. Lifshitz and L.P.Pitaevskii,  Landau and Lifshitz, Course of Theoretical Physics, Statistical Physics, part 2, Pergamon Press
           A.L. Fetter and J.D. Walecka, Quantum Theory of Many-Particle Systems,  McGraw-Hill 1971
           M. Tinkham, Introduction to Superconductivity, Krieger Pub. Co.,  1980.