Fisica quantistica e statistica guidata dalle applicazioni: Un corso breve per futuri scienziati e ingegneri - Volume 3: Transizioni

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Titolo originale:

Application-Driven Quantum and Statistical Physics: A Short Course for Future Scientists and Engineers - Volume 3: Transitions

Contenuto del libro:

Colmando il divario tra i libri tradizionali di fisica quantistica e statistica, questa serie è un corso introduttivo ideale per gli studenti che cercano un approccio alternativo alla tradizionale trattazione accademica. Questo approccio pedagogico si basa molto su applicazioni scientifiche o tecnologiche provenienti da un'ampia gamma di campi.

Per ogni nuovo concetto introdotto, viene fornita un'applicazione per collegare i risultati teorici a una situazione reale. Ogni volume presenta esercizi nel testo e soluzioni dettagliate, con applicazioni di facile comprensione. Questo terzo volume tratta diversi argomenti di base e più avanzati sulle transizioni in fisica quantistica e statistica.

La prima parte descrive come le statistiche quantistiche di fermioni e bosoni differiscono e a quali condizioni possono fondersi nel quadro della statistica classica-particellare visto nel secondo volume. Questa sezione descrive anche i fondamenti di conduttori, semiconduttori, superconduttori, superfluidi e condensati di Bose-Einstein. La Parte II introduce le transizioni tra stati quantistici dipendenti dal tempo.

L'evoluzione temporale di un semplice modello a due livelli fornisce il background minimo necessario per comprendere i principi alla base dei laser e delle loro numerose applicazioni. Vengono inoltre trattati la teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo e gli approcci standard alla diffusione di particelle massive. Viene descritto un trattamento semiclassico dell'interazione campo elettromagnetico-materia, con illustrazioni tratte da una varietà di processi come lo scattering di foni, la distribuzione di carica o le densità di spin.

La terza e ultima parte del libro offre una breve panoramica dell'elettrodinamica quantistica con applicazioni alle spettroscopie di assorbimento o emissione di fotoni e a una serie di regimi di scattering. Segue una breve introduzione al ruolo dei processi multifotonici negli esperimenti basati sull'entanglement quantistico.