94165 - TOPICS IN MATHEMATICAL METHODS AND MODELS IN THEORETICAL PHYSICS

Anno Accademico 2021/2022

  • Moduli: Francisco Manuel Soares Verissimo Gil Pedro (Modulo 1) Gianmassimo Tasinato (Modulo 2) Erica Ivonne Zavala Carrasco (Modulo 3)
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 3)
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea in Fisica (cod. 9244)

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso introduce gli studenti ad argomenti e strumenti per la moderna fisica teorica. Alla fine del corso, gli studenti sono in grado di utilizzare metodi matematici appropriati e applicare modelli teorici alla descrizione di alcuni tra i più significativi problemi della fisica

Contenuti

Il corso verterà sui seguenti argomenti:

1) Convoluzioni: disuguaglianza di Young, funzioni a supporto compatto e successioni regolarizzanti

2) Serie di Fourier: proprietà base, convergenza in media, convergenza uniforme, applicazioni alla fisica

3) Trasformate di Fourier: proprietà base, convoluzioni e correlazioni, trasformata di Fourier discreta, applicazioni alla fisica

4) Equazioni differenziali ordinarie: soluzioni, teorema di esistenza per equazioni differenziali ordinarie del primo ordine, problemi di  Sturm-Liouville

5) Sistemi di equazioni differenziali ordinarie: proprietà base, sistemi lineari di equazioni differenziali ordinarie, sistemi autonomi di equazioni differenziali ordinarie, classificazione dei punti critici, applicazioni in fisica

6) Equazioni differenziali parziali: proprietà base, l'operatore Laplaciano, l'operatore di diffusione, l'operatore delle onde, applicazioni alla fisica

7) Introduzione alla teoria dei gruppi

Testi/Bibliografia

I docenti metteranno a disposizione note all'inizio del corso. Varie lezioni seguiranno parti del seguente libro:

"Higher Mathematics for Physics and Engineering", Tsuneyoshi Nakayama, Hiroyuki Shima, Springer

Metodi didattici

Lezioni frontali alla lavagna

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale. La durata dell'esame è di 30 minuti circa. La prova orale è divisa in due parti: (1) soluzione di uno o più esercizi tra quelli discussi a lezione; (2) risposte ad alcune domande sulla parte teorica delle lezioni.

Il voto finale tiene conto del rendimento dello studente in entrambe le parti dell'esame orale. Per ottenere un voto maggiore o uguale a 18 è necessario avere un rendimento soddisfacente in almeno una delle due parti dell'esame orale. Per ottenere il massimo dei voti è necessario superare brillantemente entrambe le parti dell'esame orale.

Orario di ricevimento

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