Elementi di meccanica statistica classica, distribuzione di Boltzmann. Crisi della fisica classica: radiazione di corpo nero, effetto fotoelettrico ed effetto Compton. Modelli atomici di inizio ‘900: risultati sperimentali e problemi. Atomo di Bohr e conseguenze del modello. Regole di Sommerfeld e il quanto d’azione.

L’atomo: modelli di Thomson e di Rutherford, spettri a righe; atomo di Bohr, regole di Sommerfeld; esperimento di Franck-Hertz, emissione e assorbimento di radiazione, coefficienti di Einstein.

Richiami su onde armoniche, onde piane, onde stazionarie, battimenti; velocità di fase e velocità di gruppo. Notazione complessa; gruppo e pacchetto d’onda. Pacchetto gaussiano e trasformata di Fourier. Natura ondulatoria della materia e ipotesi di De Broglie; esperimenti di diffrazione di particelle; interpretazione di Born. Onde di materia e ipotesi di de Broglie. Principio d’indeterminazione di Heisenberg.

L’equazione di Schrödinger e la sua interpretazione probabilistica. Particella libera. Soluzione generale dell’equazione di Schrödinger. Equazione agli stati stazionari.
Problemi monodimensionali. Buca di potenziale infinita, stati stazionari e soluzione generale. Buca di potenziale finita; stati legati e del continuo. Gradino e barriera di potenziale; effetto tunnel; oscillatore armonico. Valori di aspettazione; regole di rappresentazione; stati e probabilità di transizione. Problemi tridimensionali: buca di potenziale in due e tre dimensioni; stati degeneri; densità degli stati.