Insegnamento METODI MATEMATICI PER LA FISICA

Corso
Fisica
Codice insegnamento
GP005456
Sede
PERUGIA
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Simone Pacetti
Docenti
  • Simone Pacetti
Ore
  • 84 ore - Simone Pacetti
CFU
12
Regolamento
Coorte 2021
Erogato
2022/23
Attività
Caratterizzante
Ambito
Teorico e dei fondamenti della fisica
Settore
FIS/02
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
ITALIANO
Contenuti
Funzioni analitiche complesse a variabile complessa
Teoremi sull'integrazione nel piano complesso
Rappresentazioni integrali e serie
Spazi vettoriali lineari
Definizione, rappresentazione e algebra degli operatori lineari
Trasformate di Fourier
Equazioni differenziali ed integrali
Testi di riferimento
"Complex Analysis"
S. Lang
Springer Verlag

"Complex Analysis"
L.V. Ahlfors
McGraw Hill

"Metodi Matematici per la Fisica"
C. Rossetti
Levrotto e Bella editore

"Introduction to Hilbert Spaces with Applications"
L. Debnath and P. Mikusinski
Academic Press
Obiettivi formativi
Capacità di manipolazione di funzioni analitiche complesse, ovvero:
identificazione di singolarità, proprietà asintotiche, rappresentazioni
in serie ed integrali, nonché integrazione nel piano complesso tramite
l'uso di teoremi e lemmi notevoli. Abilità nel calcolo e utilizzo delle
trasformate di Fourier. Conoscenza dell'algebra degli operatori lineari
negli spazi di Hilbert, con particolare attenzione ad operatori hermitiani
e unitari. Padronanza di metodi per la classificazione di equazioni
integrali e differenziali e conseguente verifica dell'esistenza e
unicità della soluzione, come pure di metodi risolutivi.
Prerequisiti
Limiti di funzioni.
Calcolo differenziale ed integrale.
Successioni e serie numeriche.
Metodi didattici
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni.
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto e orale.
Programma esteso
Numeri complessi e loro proprietà con applicazioni in Fisica
Funzioni analitiche
Trasformazioni conformi
Zeri e singolarità
Integrazione delle funzioni analitiche a variabile complessa
Teorema e formula integrale di Cauchy
Lemmi per l'integrazioni su archi infiniti e infinitesimi
Lemma di Jordan
Valore principale di Cauchy e formula di Sokhotsky-Plemelj
Il teorema dei residui
Rappresentazioni integrali e serie
Teoremi di convergenza
Serie di Taylor e Laurent
Sviluppo di Mittag-Leffler
Continuazione analitica
Relazioni di dispersione
Prodotti infiniti
La funzione Gamma di Eulero
La funzione Zeta di Riemann

Spazi vettoriali lineari
Disuguaglianza di Schwarz
Spazi di Banach, di Hilbert e serie di vettori
Operatori lineari e basi
Operatori hermitiani e unitari
Operatori di proiezione
Autovettori e autovalori
Rappresentazione di un operatore e del suo aggiunto
Trasformazioni di basi, vettori e operatori
Basi ortonormali e trasformazioni unitarie
Equazione agli autovalori e diagonalizzazione
Operatori diagonalizzabili ed operatori normali
Osservabili in meccani quantistica
Principio di indeterminazione di Heisenberg
Diagonalizzazione simultanea di operatori normali
Matrici di Pauli e loro algebra
Misura di Lebesgue
Integrazione à la Lebesgue
Serie di Fourier
Serie trigonometrica e della fasi
Lo spazio delle funzioni a quadrato sommabili
Teoremi di convergenza di successioni di funzioni
Distribuzioni e la delta di Dirac
Trasformate di Fourier
Metodo delle trasformate di Fourier per la risoluzioni di equazioni
differenziali
La funzione di Green
Equazioni integrali
Polinomi ortogonali classici
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