Il corso rivede i fenomeni quantistici di base introdotti nel primo semestre di Meccanica Quantistica, quali la propagazione e l’interferenza di onde di materia, discutendone la realizzazione in sistemi di atomi ultrafreddi e in condensati di Bose-Einstein. Lo scopo è duplice: approfondire la conoscenza dei fenomeni quantistici più importanti; introdurre i principi su cui si basano esperimenti storici e alcune Tecnologie Quantistiche.
Conoscenze
Approfondimento di fenomeni di base in Meccanica Quantistica e loro contestualizzazione in sistemi atomici.
Competenze e capacità acquisite
Analisi di fenomeni quantistici di base in sistemi fisici realistici. Risoluzione numerica dell’equazione di Schroedinger per particelle non interagenti.
Prerequisiti
Aver frequentato il primo semestre di Meccanica Quantistica.
Metodi Didattici
Lezioni frontali e seminari su argomenti selezionati. Numero di ore totale: 48.
Altre Informazioni
Ricevimento su appuntamento: giovanni.modugno@unifi.it e nicola.poli@unifi.it
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale, basato sulla presentazione approfondita e successiva discussione di un argomento selezionato in accordo con i docenti, seguita da una verifica di tutto il programma.
Programma del corso
Programma preliminare:
• Diffrazione e interferenza di onde di materia. Analogia tra equazione di Schroedinger e l’ottica, discussione dei primi esperimenti di interferenza con atomi.
• Oscillatore armonico e propagazione libera, con applicazione a un gas di atomi.
• Il condensato di Bose-Einstein come onda di materia coerente. Discussione delle prime osservazioni sperimentali.
• Tunneling quantistico, con applicazione a una doppia buca di potenziale. Oscillazioni della popolazione e della fase, e loro prime osservazioni sperimentali.