METODI MATEMATICI AVANZATI DELLA FISICA

METODI MATEMATICI AVANZATI DELLA FISICA

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Ultimo aggiornamento 15/06/2021 12:37
Codice
61843
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 2° anno di 9012 FISICA (LM-17) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
FIS/02
SEDE
GENOVA (FISICA)
periodo
1° Semestre
propedeuticita
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Metodi Matematici avanzati della Fisica (codice 61843) vale 6 crediti e si svolge nel primo semestre dei seguenti anni: 1° o 2 LM-17. Le lezioni si tengono in lingua italiana.
Per gli studenti iscritti, il materiale didattico è disponibile su AulaWeb.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Come formulare usando il calcolo delle variazioni le equazioni differenziali della Fisica.Soluzione di problemi ai valori iniziali o al contorno per le equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti del secondo ordine (equazione delle onde, del calore, di Laplace, di Helmoltz).

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso e' diviso in due parti: 

Nella prima parte si studia il calcolo delle variazioni con applicazioni alla teoria dei classica dei campi.

Nella seconda parte si studiano la teoria delle distribuzioni e la teoria delle funzioni di Green, con 

applicazioni all'equazione delle onde e del calore.

 

PREREQUISITI

Metodi matematici per la fisica.

Modalità didattiche

Modalità di erogazione dell'insegnamento: tradizionale - Modalità di frequenza: obbligatoria.

PROGRAMMA/CONTENUTO

 

Funzionali. Semplici problemi di calcolo delle variazioni. La variazione di un funzionale.

Le equazioni di Eulero-Lagrange.

Simmetrie e teorema di Noether.

La corda vibrante.

La lagrangiana di Klein-Gordon. Equazioni del moto. Funzione di Green ritardata, avanzata e di Feynman.

La lagrangiana di Gross-Pitaevskii. Equazioni di Gross-Pitaevskii.

La distribuzione Delta e le sue derivate.

Distribuzioni come sequenze di funzioni debolmente convergenti.

Trasformata di Fourier.

Funzioni di Green  Il problema di Sturm-Liouville. Applicazioni alle equazioni alle derivate parziali.

Simmetria U(1) e corrente conservata.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi di riferimento:

Elsgolc, Calculus of variations.

 Butkov, Mathematical physics.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Il docente riceve gli studenti tutti i giorni ( studio 709 Difi). Gli studenti sono pregati di contattare il docente (mail: magnoli@ge.infn.it)

LEZIONI

Modalità didattiche

Modalità di erogazione dell'insegnamento: tradizionale - Modalità di frequenza: obbligatoria.

INIZIO LEZIONI

Primo semestre, ultima settimana di settembre

ESAMI

Modalità d'esame

Esame scritto; eventuale esame orale.

Modalità di accertamento

Metodo di valutazione.

Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti le capacità di effettuare calcoli e risolvere (quantitativamente) problemi. Per questo, la componente fondamentale dell'esame è lo scritto, in cui viene richiesto allo studente di dimostrare la sua capacità di calcolo e di soluzione esplicita di problemi. E' mia convinzione che deriva da molti anni di insegnamento che l'esame orale possa costituire solo una piccola correzione al giudizio che proviene dallo scritto. Deve essere sottolineato che non è affatto scontato che questa correzione debba essere in senso positivo. Per questo, lo studente può richiedere di avere confermato come voto finale il voto dello scritto.